TEHNISKĀ INFORMĀCIJA

Jautāt ekspertam

Dzesēšanas šķidruma/ antifrīza piesārņojums motoreļļā

Etilēnglikola (antifrīza) piesārņojums ir bieži izplatīts motoreļļās, un tas var ievērojami mainīt smērvielas īpašības. Antifrīzs ķīmiski pievienojoties eļļai izraisa tās sabiezēšanu, palielinot viskozitāti un neļaujot tai plūst tik brīvi un ātri, kā iepriekš. Tāpat tas izraisa nogulšņu veidošanos, eļļas kanālu bloķēšanos un filtra bloķēšanos. Tas kopā veido nepietiekošu eļļošanu un dzesēšanu tajās motora daļās, kurām nepieciešams mazāk viskozs šķidrums un ātra šķidruma plūsma, lai tās pareizi eļļotu, dzesētu un aizsargātu pret dilumu. Glikola un eļļas savienojumi termiski sabrūkot eļļā veido nogulsnes ar skābu vidi, kā rezultātā sistēmā notiek korozija, īpaši uz vara virsmām. Dažādu savienojumu veidā var tikt pārveidotas arī eļļas piedevas.

Tiklīdz eļļa ir piesārņota, tā turpina to pašu plūsmas ceļu no eļļas pannas karterī, caur dažādām motora daļām, caur sūkni, filtru un eļļas kanāliem. Piesaistot glikolu, filtri samērā ātri tiek bloķēti, kas var izraisīt samazinātu plūsmu un galu galā, kad tiek sasniegts baipasa (applūdes) spiediens, izveidojas stāvoklis, kurā eļļa vairs netiek filtrēta. Tas ļauj daļiņām, kuras parasti būtu nofiltrētas, turpināt cirkulēt sistēmā, tas sabojā eļļošanas kārtiņas fizikālās īpašības un rezultātā sabojā savstarpēji kustīgo detaļu virsmas.

Sargieties no “melnās majonēzes”.

Dzesēšanas šķidruma un antifrīzu piesārņojuma ietekme ir daudz novērota. Viens no vizuāli redzamajiem rezultātiem ir vienkārši eļļas viskozitātes palielināšanās vai eļļas sabiezēšana. Tas bieži veido tā saukto “melno majonēzi”, kas ir bieza želeja vai emulsija, sajaukta ar eļļu. Šīs nogulsnes satur arī skābes. Parasti veidojas glikolskābe, skudrskābe un citi organisko skābju veidi. Šķidruma (eļļas) plūsmas ātrums ir ierobežots, un šī melnā majonēze pārvietojas pa visu dzinēju un nonāk saskarē ar visām kustīgajām un nekustīgajām daļām.

Tā var aizsprostot eļļas iesūkšanas sietu, filtrus un šaurus eļļas kanālus un traucēt eļļas plūsmu, izraisot daļēju vai pilnīgu eļļas badu tur, kur paredzēta ātra un spēcīga plūsma. Ļoti bieži glikols un šīs emulsijas un želejas pilnībā bloķē caurplūdes filtrus. Tiek ziņots, ka tas ir pirmais cēlonis priekšlaicīgai filtra bloķēšanai dīzeļdzinējā un vispārējai sliktajai eļļošanai.

Pirmais solis šīs problēmas apkarošanā ir saprast, ka jums ir dzesēšanas šķidruma noplūde. Vienkāršākais veids, kā to izdarīt, ir periodiskas šķidruma līmeņa pārbaudes. Ja pamanāt, ka līmeņi sāk mainīties, mēģiniet atrast dzesēšanas šķidruma noplūdi. Noplūdes novēršanai vajadzētu būt Jūsu pirmajai prioritātei.

Pretējā gadījumā visas darbības, ko veicat, lai attīrītu eļļu, būs veltīgas. Lielākajai daļai motoru ar nelielu tilpumu eļļas nomaiņa pēc noplūdes novēršanas nodrošinās, ka jaunā eļļa būs ar samazinātu piesārņojumu.

Ja problēma netiek identificēta, eļļu bieži maina bez sistēmas skalošanas. Pēc tam ķēdes reakcijas veidā problēma iegūst jaunu dzīvi, jo mazgājošās piedevas un kvēpu disperģenti, kas nonāk dzinējā kopā ar jauno motoreļļu, var atskalot tajā atlikušās dūņas un nogulsnes. Pēc tam dažu minūšu laikā pēc eļļas un filtra maiņas jauno filtru var atkal nobloķēt. Šis ir šīs ķēdes reakcijas kopsavilkums:

1. Dzinēja eļļā noplūst dzesēšanas šķidrums.

2. Skābes un nogulsnes veidojas, reakcijā ar glikolu, dzesēšanas šķidruma piedevām un eļļu piedevām.

3. Šīs nešķīstošās vielas sāk bloķēt eļļas filtru.

4. Vienlaikus skābes un ūdens traucē kvēpu izkliedi, izraisot nogulšņu izkrišanu, un vēl vairāk veidojas dūņas un nešķīstošās vielas.

5. Rezultātā filtrs ir bloķēts ar glikola-eļļas reakcijas blakusproduktiem un salipušiem kvēpiem.

6. Eļļa un filtrs tiek nomainīti (parasti apmēram 15 procenti vecās eļļas paliek vai nu eļļas tvertnē, vai ir nogulsnējusies uz iekšējām dzinēja virsmām). Jaunā eļļa (ar mazgāšanas piedevām un kvēpu disperģentiem) atmazgā kvēpus un nogulsnes, pārnesot to visu uz filtru.

7. Atkal filtru bloķē (pat ar novērstu dzesēšanas šķidruma noplūdi).

Eļļas lodītes/bumbiņas.
Antifrīzs sajaucas ar eļļu, veidojot mazas globulītes, ko sauc par eļļas bumbiņām. Lai arī tās ir ļoti mazas, parasti lielumā no 5 līdz 40 mikroniem, tās var radīt lielas problēmas. Šīs bumbiņas ir abrazīvas un to plūsma rada virsmas eroziju. To var redzēt uz cilindra iekšējām sienām, kur eļļas bumbiņas noslīpē un sabojā virsmu, gan arī uz citām virsmām var novērot visa veida virsmas nogurumu, ko izraisa eļļošanas traucējumi vietās ar ļoti stingrām pielaidēm.


Šie attēli ilustrē eļļas bumbiņu veidošanos. Kaut arī tās ir nelielas 5-40μ izmērā, tās var radīt lielas problēmas

 


Attēls: Eļļas bumbiņas iespiedušās kloķvārpstas gultņu pārklājuma (Babīta) virsējā kārtā, 1000 kārtīgs palielinājums.

Dažādi veiktie laboratorijas eksperimenti parādīja, ka eļļas bumbiņas var iegūt, divu stundu laikā karsējot vārglāzē 150°C motoreļļas un glikola maisījumu (motoreļļa 98%/monoetilēnglikols 2%). Tādu tipisku eļļas piedevu, kā sārmaino kalcija sulfonātu un cinka ditiofosfātu hidrolīze novedīs pie neorganiskiem sāļiem, kas savstarpēji var reaģēt, veidojot ļoti cietas kalciju saturošas nogulsnes.

Rezultātā notiek hidrolīzes reakcija un eļļas bumbiņu veidošanās. Turklāt gan H2S, gan H3PO4 var reaģēt vai nu ar kalcija karbonātu (no sārmainajām mazgājošajām piedevām), vai ar kalcija hidroksīdu, veidojot vai nu CaS, vai Ca3 (PO4)2 (kalcija fosfātu). Šīs reakcijas aktīvi notiek ūdens klātbūtnē, turklāt dzinējā eļļu enerģiski maisa eļļas sūkņa kloķvārpstas un klaņu, sadales vārpstas, utt. darbība. Jebkura ūdens vai monoetilēnglikolu saturoša daļiņa tiek labi izkliedēta mazu pilienu veidā. Līdz ar to nogulsnes, kas veidojas no šiem pilieniem iegūst arī sfērisku formu, līdz ar to veidojas lodveida (sfēriskas) neorganiskas konsistences cietas daļiņas. Kalcija fosfāts ir ļoti ciets (RC ~ 48). Faktiski tā ir galvenā kaulu un zobu sastāvdaļa.

 
Divi augstāk esošie attēli: Trikalcija fosfāts ir fosforskābes kalcija sāls ar ķīmisko formulu Ca₃ (PO₄) ₂. Tas ir arī pazīstams kā trizāzu kalcija fosfāts un kaļķu kaulu fosfāts. Tā ir balta cieta viela ar nelielu šķīdību.

Eļļas lodītes kā rezultāts motoreļļu piedevu un glikola ķīmiskai mijiedarbībai.
Chevron zinātnieki un arī citi problēmas pētītāji ir ziņojuši, ka, tad kad uz glikolu bāzes izgatavoti dzesēšanas šķidrumi termiski sabrūk un ķīmiski pievienojas motoreļļai, veidojas eļļas lodītes, galvenokārt glikola reakcijas dēļ ar eļļas piedevām. Iesaistītās piedevas ietver sulfonātus, fenātus un ZDDP (pretnodiluma piedevu). Par to vēl vairāk liecina Cummins Engine Fleetguard filtru nodaļas pētījums, kurā ziņots, ka 77 grami filtrējamo cieto daļiņu veidojas pat tad, ja eļļa ir piesārņota ar dzesēšanas šķidrumu, kas satur etilēnglikolu tikai divu procentu koncentrācijā.

Kvēpu dispersijas un filtra piesātināšanās/ bloķēšanās tendence.

Skābes ūdens klātbūtnē, kuras veidojas motoreļļā dzesēšanas šķidruma piesārņojuma rezultātā, bieži mazina kvēpu izkliedes spējas, pat pie zemas kvēpu emisijas. Fleetguard ziņo “75 procenti klientu sūdzību par filtru bloķēšanos ir saistīti ar dzesēšanas šķidruma vai ūdens klātbūtni motoreļļā.” Tiklīdz kvēpi sāk salipt un veidot nogulsnes, var rasties ķēdes reakcija ar saistītām kļūmēm, tai skaitā pretnodiluma aizsardzības zaudēšanu, lipīgām dūņām uz vārstu kāta virsmām un oglekļa nogulsnēm uz gredzenu rievās, virzuļa vainaga apakšdaļā, vārstu vadīklām un eļļas nogulsnēm uz gultņiem utt.

Eļļas oksidēšanās un viskozitātes izmaiņas.

Kad glikols piesārņo smēreļļas, eļļas viskozitāte var dramatiski palielināties. Šī problēma ir īpaši aktuāla motoreļļās ar ļoti lielu piedevu saturu. Augsta viskozitāte var izraisīt nepietiekamu smērvielas plūsmas ātrumu uz kritiskām berzes virsmām. Tāpat arī glikols un tā reakcijas produkti var agresīvi veicināt bāzes eļļas oksidāciju. Caterpillar paziņo, ka “dzesēšanas šķidruma piesārņojums transmisijās un hidrauliskajos šķidrumos parasti demonstrē oksidācijas palielināšanos”.

 

Sistēmās ar lielu eļļas daudzumu mazas noplūdes var būt grūti noteikt. Eļļas analīze var atklāt glikolu šķidrumu klātbūtni vairākos veidos. Var tikt izmantoti vienkārši ātrie testi, kuri uzrāda tikai glikola klātbūtni, vai nopietni akreditēti laboratoriju testi, kuri uzrādīs arī dzesēšanas šķidrumu piedevas un iespējas aprēķināt piesārņojuma daudzumu.

Problēmas aprakstā izmantoti materiāli no Petro-Canada, Lubricant Engineer, Machinery Lubrication, Chevron Global lubricants (Texaco), Cummins un Fleetguard pētījumiem un publikācijām.

Vents Veinbergs, smērvielu un triboloģijas speciālists.

Sazinieties ar mums šeit vai
Apskatiet populārāko produktu klāstu šeit vai
Uzziniet vairāk par eļļas analīzēm šeit.