Почему антифриз попадает в масло двигателя?

Антифриз в двигателе: кто виноват и что делать?

Тосол и любой другой антифриз в двигателе является серьёзной и очень неприятной проблемой, которая чревата капитальным ремонтом. Для каждого автолюбителя это самая большая неприятность, но можно минимизировать последствия, если уметь вовремя заметить поломку, найти причину и быстро её устранить.

Последствия попадания антифриза в блок цилиндров

Неважно, какая жидкость попадёт в двигатель, это может быть обычный тосол или современный дорогостоящий антифриз, последствия будут идентичными. Дальнейшая эксплуатация автомобиля в привычном понимании не допускается. Охлаждающая жидкость (далее ОЖ) мотору не может навредить, даже с учётом агрессивных и ядовитых компонентов, входящих в её состав. Проблема в том, что этиленгликоль, из которого состоит большинство ОЖ, при смешивании с моторным маслом преобразуется в твёрдый нерастворимый компонент, схожий по действию с абразивными материалами. Все трущиеся детали быстро изнашиваются и выходят из строя.

Белая эмульсия на пробке: явный признак наличия охлаждающей жидкости в масле

Вторая проблема — это своеобразная накипь или эмульсия в виде отложений на стенках маслопроводов и многочисленных каналов. Фильтры не могут справиться со своей задачей, т. к. оказываются попросту забитыми, нарушается циркуляция масла и как следствие повышается давление в системе.

Следующая неприятность — это разбавление моторного масла, в результате чего моющие, смазывающие, защитные и другие свойства теряются. Всё это вкупе неизменно приводит к перегреву силового агрегата и деформации блока цилиндров и его головки. Совершенно неважно, бензиновый мотор или дизельный, последствия будут схожи.

Причины попадания

Если изучить устройство автомобильного двигателя, становится понятно, что охлаждающая жидкость циркулирует по так называемой рубашке, отводя лишнее тепло. Эти каналы в нормальном состоянии не сообщаются с внутренними полостями, но на стыках разных частей (особенно, где ГБЦ соединяется с самим блоком) имеются слабые места и разрывы. В этом месте устанавливается специальная прокладка, которая становится связующим звеном и не допускает утечки антифриза. Однако она нередко по мере износа прогорает и ОЖ вытекает наружу или в цилиндры, иногда в обе стороны.

Через такие повреждения прокладки хладагент и попадает в цилиндры

Нередко проблема случается из-за того, что ГБЦ имеет дефекты по плоскости, которой прижимается к блоку. Малейшее отклонение создаёт микроскопические щели, через которые под давлением выбрасывается тосол. Ну и третья причина — это трещина в каналах на блоке.

Антифриз попадает в двигатель: признаки

Для любых охлаждающих жидкостей признаки попадания в камеры сгорания и в картер с маслом будут одинаковые:

• белый цвет выхлопного дыма (не путать с паром в зимний период);
• в выхлопных газах присутствует специфический сладковатый запах тосола;
• постоянно снижается уровень в расширительном бачке (признак косвенный, т. к. уходить может и из-за банальной утечки через патрубки);
• при осмотре щупа уровня масла можно увидеть нехарактерный оттенок (тёмный или, наоборот, белый);
• свечи зажигания в цилиндрах с протечкой сырые от антифриза;
• эмульсия на пробке маслозаливной горловины.

Перед тем как приступить к устранению проблемы, необходимо найти точную причину, из-за которой происходит попадание хладагента в блок цилиндров.

Антифриз в камерах сгорания

Способы устранения

В подавляющем большинстве случаев причиной становится именно прокладка ГБЦ, и потребуется её замена и восстановление герметичности системы охлаждения. Стоит она недорого, да и замена не влетит в круглую сумму, особенно для авто российского производства. Самое сложное — это снятие головки, т. к. нужен специальный динамометрический ключ для контроля усилия при затягивании гаек. Также нужно учитывать последовательность, по которой откручиваются, а затем закручиваются гайки на шпильках.

Поменять прокладку бывает недостаточно и приходится шлифовать плоскость прилегания ГБЦ к блоку, вероятнее всего, при повреждении герметичности «голову» поведёт. Вот в этой ситуации собственными силами уже не справиться, нужно привлекать мастеров. Они проведут дефектовку, и если окажется, что головка сильно деформирована, шлифовка уже не поможет, придётся заменить ГБЦ. Если же тосол попадает в двигатель из-за трещин в блоке, то здесь вариант устранения течи только один: замена блока, а в большинстве случаев это означает установку нового или контрактного мотора.

Видео: Последствия попадания тосола в мотор

Попадание антифриза не является исключительным случаем и происходит повсеместно, определить неисправность сможет даже начинающий автомобилист. Решение проблемы может быть разным и отличаться как сложностью, так и стоимостью ремонта. Не стоит тянуть с диагностикой при появлении любых симптомов, это чревато более серьёзными последствиями вплоть до замены двигателя.

Попадание антифриза в масло – опасность для двигателя

Попадание антифриза в масло подвергает вашу машину воздействию мощной и ядовитой смеси химикатов. В отличие от других вредных загрязнителей, таких как вода и грязь, разрушительный потенциал гликоля может прогрессировать, приводя к массовым отказам компонентов машины за небольшой период времени.

Вряд ли найдётся более важная роль, чем аналитик, который ежедневно постоянно проверяет смазочный материал на наличие в нём гликолей. Одна крупная лаборатория по анализу масел, которая специализировалась на тяжело нагруженном оборудовании в горнодобывающей и строительной промышленности сообщила, что гликоли были обнаружены в 8.6% образцов моторного масла за последние несколько лет – примерно 1 из каждых 12 образцов.

Как создаются и используются гликоли

Гликоль, основной ингредиент антифриза, обычно смешивается с водой в соотношении 50/50, чтобы получить жидкую «охлаждающую жидкость» для переноса тепла, увеличения температуры кипения (свыше 225°F или 107°C) и снижения температуры замерзания (ниже -32°F или -35°C). Когда в формулу добавляются присадки, охлаждающая жидкость может эффективно защищать от коррозии и кавитации.

В формулах охлаждающих жидкостей используются и пропиленгликоли, и этиленгликоли. Выбор некоторых пользователей – пропиленгликоль, поскольку в отличие от этиленгликоля, он нетоксичен и не считается опасным материалом. Этиленгликоль, однако, используется намного шире, в связи с его лучшими характеристиками теплопередачи. Эта статья полностью сфокусирована на этиленгликоле.

Формулы антифризов, использующихся в качестве охлаждающих жидкостей, включают в себя ассортимент органо-металлических и органических присадок. Они используются для защиты металлов системы охлаждения от коррозии/кавитации, для контроля образования накипи, предотвращения образования пены и поддержания уровня pH. Примерами присадок являются различные виды фосфатов, бораты натрия, молибдаты, силикаты натрия, себацинаты калия и нитраты натрия.

Насыщение различными присадками, использующимися в формуле антифриза, значительно варьируется между участниками вторичного рынка и OEM, которые обеспечивают первую заливку и предлагают пакеты присадок ОЖ (SCA). Существуют также различимые географические отличия в формулах пакетов присадок, в связи с различающимися требованиями об охране окружающей среды и качеством воды. Например, японцы не используют силикатов, зато широко используют фосфаты. Напротив, европейцы широко применяются силикаты, бензоаты в качестве составляющих присадок. Формулы присадок США включают в себя силикаты, фосфаты, а также множество органических ингибиторов.

Как антифризы попадают в моторные масла и другие смазочные материалы

Гликоль может «протечь» в моторное масло и другой смазочный материал разными способами. Такими как:

• Бракованные или изношенные уплотнения
• Пропускающие воздух прокладки головок цилиндров
• Ненадлежащим образом закрученные болты головки
• Термически искривлённые или деформированные головки цилиндров
• Деформированная головка цилиндра в связи с замерзанием ОЖ
• Ненадлежащим образом механически обработанные поверхности головки и блока цилиндра
• Коррозионные повреждения гильзы цилиндра
• Кавитационная эрозия/коррозия гильзы цилиндра
• Электрохимическая эрозия
• Отказ уплотнения водяного насоса и забивание дренажного отверстия

Фактически, большинство производителей OEM дизельных двигателей оценивает, что 53 процента всех катастрофических отказов двигателей возникает в связи с утечками ОЖ. Для большинства дизельных двигателей и двигателей, работающих от природного газа, высочайший риск загрязнения возникает в то время, когда двигатель не работает. В таких случаях охлаждение двигателя от использования с перебоями может привести к утечкам, связанным с термическими деформациями, такими как деформации головки цилиндра, где существует риск смещения или движения прокладок и уплотнений. Повышенное гидростатическое давление охлаждающей жидкости по отношению к системе смазочного масла усугубляет риски, когда двигатель находится в покое. Это может привести к медленному поступлению антифриза в масло.

Рисунок 1. Схематичное изображение кавитационной коррозии гильзы цилиндра (Взрывающиеся пузырьки с огромной силой ударяются о поверхность)

Рисунок 2. Кавитационная эрозия стенки цилиндра

Другим часто встречающимся источником протечки в двигателях с мокрой гильзой цилиндра является химико-механическое пробивание гильзы, возникающее вследствие паровой кавитации. Это явление возникает, когда гильзы сильно вибрируют (со стороны нагрузки) в результате движения поршня, сжатия и сгорания. Это движение вызывает разрежение частей волн давления до формирования областей отрицательного давления, которое приводит к зарождению воздушных пузырьков (пустот). Когда в камере сгорания происходит сгорание, пузырьки газа взрываются со скоростью звука, формируя давление у поверхностей на уровне 60,000 psi. Такая сосредоточенная энергия может буквально выбивать небольшие отверстия в защитной оксидной плёнке на стенке гильзы, схоже с кавитацией гидравлического насоса.

Повреждения могут быть усилены в дальнейшем в результате воздействия химикатов, зарождающихся в процессе кавитации. С течением времени это может привести к пробиванию гильзы и образованию утечек (Рисунки 1 и 2). Хотя существуют различные теории перфорации гильзы, есть общее соглашение, что отказ в работе является следствием сочетания механического (местная кавитация) и химического (коррозия металлических поверхностей) воздействия.

Некоторые конкретные присадки, содержащиеся в пакетах SCA, такие как молибдаты и нитрит натрия, считаются присадками, резко замедляющими прогрессирование кавитационной коррозии. Если оксидная плёнка, защищающая гильзу, расслаивается из-за кавитационной энергии, присадка восстанавливает защитный слой, чтобы остановить дальнейшее прогрессирование. Однако крайне важна концентрация этих присадок, добавляемых в ОЖ. Недостаточная концентрация может привести к ускоренному питтингу, в то время как повышенная концентрация может вызвать гелирование, коррозию припоя на основе свинца и другие проблемы.

Повреждения, вызванные попаданием антифриза в масло

Гликоль – это несомненно «плохой парень», когда он смешивается с маслом. Проблема усугубляется водой охлаждающей жидкости, которая попадает в систему смазывания одновременно с гликолем. Доказательство загрязнения гликолем часто встречается механикам, наделённым ответственностью чинить поломки, которые это загрязнение вызывает. Например, главные и соединительные подшипники темнеют, становятся практически угольного цвета, когда гликоль загрязняет масло в картере дизельного двигателя.

Ввиду того факта, что гликоль нерастворим в минеральном масле, а температурные условия в двигателе приводят к трансформации гликоля и присадок ОЖ в другие химикаты, цепочка множества отрицательных последствий не является сюрпризом. Ниже представлено описание нескольких общих и некоторых не так часто встречающихся признаков или вредных эффектов от утечки гликоля и загрязнения.

Недавно уже было упомянуто, что охлаждающая жидкость может привести к коррозии и эрозии стенок гильзы цилиндра. Это может привести к пробиванию крошечных отверстий. Когда двигатель не функционирует, камера сгорания может быть буквально затоплена охлаждающей жидкостью, просачивающейся через эти отверстия. Позже, при запуске двигателя недостаток уплотняемости ОЖ может вызвать заклинивание двигателя.

Образование кислоты и повреждение подшипников

В нормальных эксплуатационных условиях этиленгликоль окисляется с формированием органических кислот, таких как гликолевая кислота, щавелевая кислота, муравьиная кислота и углекислота. Обычно реакция удваивается каждый 18°F (8°C). Эти кислоты приводят ко вторичному и третичному эффекту, описанному далее. Однако их присутствие в масле в чистом виде может поставить под угрозу подшипники и другие фрикционные поверхности. Коррозия может разъедать защищённые поверхности покрытых свинцом/оловом системных подшипников, усиливая ржавление стальных и железных поверхностей, а также медных металлов бронзы и латуни. Одно исследование показало, что даже небольшой утечки ОЖ в крупном двигателе внутреннего сгорания было достаточно для опасного разъедания коррозией стальных и медных поверхностей двигателя.

Слипание масла и истощение присадок.

Исследования показали, что когда ОЖ на основе гликолей термически изнашивается в картере, масло слипается в результате реакции гликоля с масляными присадками. Такие присадки включают в себя сульфонаты, феноляты и диарил дитиофосфаты цинка (ZDDP). В ходе исследований выяснилось, что 77 граммов фильтрующихся твёрдых частиц образовалось, когда в масло попало всего 2 процента ОЖ, содержащей 50% этиленгликоля.

Потеря дисперсионной способности и засорение фильтра.

Кислоты и вода, которые образуются в масляном картере как результат загрязнения ОЖ, часто приводят к разрушению дисперсионной способности для сажи, даже при низком содержании сажи. 75% обращений клиентов по засорению фильтров связаны с наличием ОЖ или влаги в картере. Когда сажа начинает осаживаться, может возникнуть цепная реакция поломок и повреждений, включая потерю износоустойчивости, липкий осадок на поверхностях клапанной коробки и сажистые отложения на кольцевых канавках, площадях головки поршня, компонентах клапанных механизмов и т.д. Если проблема не определена, масло часто меняют без промывания. Цепная реакция затем приводит к тому, что детергенты и диспергирующие вещества, попавшие в систему с новым моторным маслом, мобилизуют отложения и осадок. Затем, в течение нескольких минут после замены масла и фильтра, новый фильтр вновь засоряется. Ниже представлено обобщение этой цепной реакции:

1. ОЖ протекает в масляный картер.
2. При реагировании гликолей, присадок ОЖ и масляных присадок, образуются кислоты и осадок.
3. Эти нерастворимые вещества начинают засорять фильтр.
4. Параллельно, кислоты и вода разрушают дисперсионную способность сажи, вызывая её выпадение в осадок. Формируется больше осадка и нерастворимых веществ.
5. К этому моменту фильтр уже засорён побочными продуктами преобразования гликоля и сажей, выпавшей в осадок.
6. Масло и фильтр заменяют (обычно в системе остаётся около 15 процентов старого масла либо в поддоне картера, либо в абсорбированном виде на поверхностях двигателя). Новое масло (с моющими средствами и диспергирующими агентами) делает подвижными сажу и осадок, перенося их в фильтр.
7. И снова фильтр забивается (даже несмотря на то, что утечка охлаждающей жидкости ликвидирована).

Окисление и изменение вязкости.

Когда антифриз попадает масло, вязкость масла может резко возрасти. Эта проблема крайне остра для моторных масел с высоким содержанием присадок. Высокая вязкость может привести к непропорциональному течению масла на фрикционных поверхностях, работающих от трения. Кроме того, гликоль и продукты реакции с гликолем могут агрессивно ускорить окисление базового масла. Загрязнение ОЖ трансмиссионных и гидравлических жидкостей обычно проявляется в виде резкого повышения окисления.

Как определить наличие антифриза в масле

Технический персонал и операторы оборудования всегда следят за появлением предупредительных сигналов о запуске этого коварного механизма – загрязненияантифризом масла. В парке грузовых автомобилей, автобусов и передвижного оборудования первым знаком, указывающим на проблему, может стать белый дым, выходящий из выхлопной трубы дизельного двигателя. Или же таким знаком может стать блестящий липкий осадок, имеющий консистенцию майонеза, обнаруженный в использованном фильтре при регулярном техническом обслуживании и замене. Возможно также, как было упомянуто ранее, что давление масла в дизельном двигателе оказывается необычно высоким спустя всего лишь минуты после замены масла и фильтра.

Испытание промокательной бумаги на покрытие пятнами

В последнее время одно из испытаний вновь обратило на себя внимание – это испытание промокательной бумаги на покрытие пятнами. Впервые оно появилось в отрасли примерно в 1880 году. Затем оно повторно появилось при проведении исследований компанией Shell Oil в 1950-х, и в данный момент оно снова завоёвывает внимание даже в самых дорогостоящих лабораториях по тестированию масла. Благодаря своей простоте испытание очень легко провести в отрасли, несмотря на тот факт, что для полного изучения результатов данного испытания требуется время.

Испытание основано на общепринятой методике хроматографии бумаги и включает в себя размещение пары капель отработанного масла на обычной промокательной бумаге (доступной в любом каталоге поставщиков лабораторной продукции), или даже на обратной стороне простой визитной карточки. На протяжении пары часов необходимо позволить каплям впитаться в бумагу. Если тёмное или коричневатое пятно останется в центре после того, как масло впитается, это может быть признаком нарушения дисперсионной способности и образования хлопьев сажи, логичным следствием загрязнения гликолем. Чёрная липкая паста с хорошо различимым (с острыми краями) контуром – это причина для серьёзных беспокойств. Очень часто кольцо сажи образуется вокруг жёлтого/коричневого центра, когда в масле присутствует гликоль. Есть и другие, более глубокие и сложные испытания, требующие специальных реактивов и оборудования, такие как: Испытание 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).

Моторное масло в антифризе: почему возникает неисправность

Устройство двигателя внутреннего сгорания предполагает постоянную подачу смазки к различным элементам и узлам, а также эффективное охлаждение. Для решения задачи в блоке цилиндров и ГБЦ выполнены специальные каналы, по которым циркулирует рабочая жидкость системы охлаждения (рубашка охлаждения), а также масляные каналы системы смазки.

В процессе эксплуатации двигателя достаточно распространенной неисправностью является попадание моторного масла в систему охлаждения. Масло в антифризе может быть обнаружено на любом двигателе (бензиновый, дизельный, атмосферный, турбированный, рядный, оппозитный и т.д.)

Важно понимать, что подобная проблема является серьезной, а сам двигатель нуждается в проведении незамедлительного ремонта. В этой статье мы рассмотрим основные причины, по которым появляется масло в системе охлаждения двигателя, а также поговорим о доступных способах диагностики для устранения такой поломки силового агрегата.

Масло в системе охлаждения двигателя: причины

Итак, попадание смазки в систему охлаждения двигателя чаще всего определяется во время проверки уровня ОЖ в расширительном бачке. Как правило, цвет тосола или антифриза в этом случае меняется, на поверхности можно заметить маслянистые пятна. Также на крышке бачка и его горловине заметны остатки смеси масла и антифриза. Сам уровень жидкости может быть понижен.

Еще дополнительными признаками можно считать появление густого белого дыма из выхлопной системы при работе двигателя. Если снять масляный фильтр, тогда внутри него можно также заметить липкие отложения. На разгерметизацию указывает и поменявшийся цвет самого масла на масляном щупе, эмульсия и пена на крышке маслозаливной горловины.

Такие признаки явно говорят о том, что моторное масло пошло в систему охлаждения. Сразу отметим, данная проблема требует особого внимания, так как масло и антифриз являются жидкостями для разных систем. Это значит, что в норме каналы, по которым происходит их циркуляции, не сообщаются друг с другом. Другими словами, произошло серьезное нарушение герметичности.

С учетом данной информации можно выделить ряд основных возможных причин, по которым в антифриз попадает масло:

• проблемы с масляным радиатором;
• неполадки теплообменника;
• пробой прокладки ГБЦ;
• повреждения и дефекты гильз в БЦ;
• трещины, затрагивающие каналы в блоке или головке;
• неисправности помпы и т.д.

Как показывает практика, около половины отказов ДВС случается в результате того, что произошло смешивание масла и охлаждающей жидкости. Добавим, что дизельный двигатель больше подвержен такому риску, чем бензиновый. Дело в том, что такой мотор более интенсивно загрязняется изнутри, в результате происходит активное смещение различных прокладок и уплотнительных элементов.

С учетом того, что в процессе остывания мотора жидкость в системе охлаждения находится под давлением (причем это давление выше, чем в системе смазки), ОЖ может постепенно попадать в смазочную систему через неплотности.

Еще нужно понимать, что в охладительных жидкостях, которые разработаны для современных моторов, содержится целый пакет активных химических присадок. Эти присадки препятствуют образованию накипи, очищают систему охлаждения, а также противостоят коррозии.

По этой причине в двигатель рекомендуется заливать только рекомендованные ОЖ, разбавлять концентрат дистиллированной водой в необходимых пропорциях, избегать смешивания разных охлаждающих жидкостей, а также производить своевременную замену и профилактическую чистку радиатора и системы охлаждения.

Такой подход позволяет не только поддерживать систему в чистоте и сохранять ее максимальную производительность, но и значительно снижает риски образования глубокой (сквозной) коррозии металлических элементов.

Если масло попадает в антифриз: последствия для мотора

Вполне очевидно, что масло в расширительном бачке является тревожным сигналом, причем намного больше рисков в этом случае не для самой системы охлаждения, а для двигателя. Другими словами, если смазочный материал проникает в систему охлаждения, значит и антифриз попадает в систему смазки.

Не сложно догадаться, что при смешивании двух типов жидкостей, которые содержат пакеты активных присадок, возникает непредсказуемая и неконтролируемая химическая реакция. Результатом становится ухудшение свойств смазки и ОЖ, происходит повышенное загрязнение как масляных каналов, так и каналов системы охлаждения.

Естественно, в подобном случае все нагруженные детали мотора начинают подвергаться значительному износу. Из строя быстро выходят коренные и шатунные вкладыши, на стенках цилиндров могут образоваться задиры и т.д. Достаточно часто двигатель попросту заклинивает, после чего требуется дорогостоящий капремонт.

Как правило, причиной интенсивного попадания ОЖ в масло часто является пробитая прокладка ГБЦ, сильная коррозия стенок цилиндра и трещины, что и приводит к активному попаданию в камеру сгорания антифриза. Кстати, если много жидкости соберется в надпоршневом пространстве на заглушенном ДВС, тогда при попытке запуска мотора происходит гидроудар двигателя.