Причины появления эмульсии в моторном масле

Проверка уровня ММ в двигателе – рутинная операция, выполняемая практически ежедневно. Как правило, водители ограничиваются осмотром, не опустился ли уровень ниже минимальной отметки, не слишком обращая внимания на цвет жидкости и её консистенцию, хотя это может рассказать о многих процессах, протекающих в силовом агрегате.

В частности, наличие на щупе мельчайшей металлической стружки, которая выдаёт себя характерным блеском, говорит о том, что масло не справляется с задачей минимизации трения деталей мотора, и следует искать причину этого явления. Потемнение масла – свидетельство его загрязнённости и необходимости выполнять замену технической жидкости.

Но появление на щупе белой эмульсии редко когда остаётся незамеченным. К сожалению, весомая часть огромной армии автомобилистов только приблизительно и зачастую весьма поверхностно представляет себе, что это означает и чем грозит. Предлагаем вашему вниманию небольшой ликбез на эту тему.

Причины образования эмульсии

Чистое масло, невзирая на наличие некоторого числа присадок и примесей, не склонно образовывать вспененные неоднородности. Эта особенность проявляется при попадании в смазочную жидкость воды. Как она проникает в систему смазки, которая в принципе автономна и герметична, мы сейчас и рассмотрим.

Основные причины появления эмульсии в масле двигателя:

• потеря герметичности прокладки головки БЦ (прогорание, пробой или другие повреждения);
• деформации плоскости сопряжения головки с БЦ, в результате которого происходит потеря герметичности соединения;
• появление трещины в корпусе ГБЦ/БЦ;
• скопление в картере конденсата;
• попадание влаги в картер непосредственно из цилиндров.

Понятно, что вода не обладает и сотой долей смазывающих свойств, характерных для моторного масла, поэтому её попадание в техническую жидкость неизбежно приводит к ухудшению её эксплуатационных характеристик. Падение качества смазки приводит к повышенному трению и более быстрому износу деталей силового агрегата. При температуре окружающей среды смесь масла и воды будет относительно однородной, но в условиях высоких температур, характерных для прогретого двигателя, происходит вспенивание воды. И именно по наличию такой эмульсии жёлтого или белесого цвета на щупе можно определить, что герметичность системы смазки, скорее всего, нарушена.

В условиях отрицательных температур при длительной стоянке автомобиля вода, в отличие от ММ, замерзает, создавая препятствия для нормальной циркуляции масла по магистралям. Вспенивание смазки, начинающееся на средних оборотах и наиболее интенсивно происходящее на высоких, приводит к уменьшению падения масла в системе. В результате двигатель начинает испытывать масляный голод, самым неблагоприятным последствием которого является заклинивание мотора.

Если влага попадает в картер из надпоршневого пространства, это означает, что она там скапливается, повышая риск гидроудара – обычно он случается в момент пуска силового агрегата.

О попадании в ММ охлаждающей жидкости косвенно можно судить по уменьшению уровня тосола/антифриза. Проверить это достаточно легко, просто открутив крышку расширительного бачка и убедившись, что уровень ОЖ упал. Проверку следует осуществлять на остывшем двигателе. Если видимых причин падения уровня тосола не заметно (в виде подтеканий и наличия мокрых пятен под днищем), то, вероятнее всего, это произошло из-за нарушения целостности прокладки ГБЦ или самого блока.

Согласно статистике, именно прокладка является наиболее распространённой причиной разбавления моторного масла охлаждающей жидкостью, состоящей из собственно воды и химического реагента.

Потеря целостности прокладки происходит либо по причине перегрева мотора, либо по причине её естественного износа. Поэтому каждый случай перегрева силового агрегата не должен остаться без внимания, и в первую очередь нужно проверить состояние смазывающей жидкости.

Но и без перегрева прокладка может прохудиться, поскольку она подвержена влиянию высоких температур и давления, характерных для камеры сгорания. Обычно её ресурс составляет порядка 100 тысяч километров, после чего она подлежит регламентной замене. Впрочем, эту операцию рекомендуется выполнять после каждого демонтажа головки. Если прокладка пробита, силовой агрегат будет работать нестабильно, а уровень ОЖ будет постоянно уменьшаться.

Простой замены прокладки для устранения потери герметичности соединения головки с блоком может оказаться недостаточно. Если имел место перегрев мотора, сопрягающаяся с блоком поверхность головки может деформироваться, и тогда потребуется её шлифовка.

Отметим, что перегрев силового агрегата чреват не только проникновением в систему смазки ОХ. В саму охлаждающую жидкость могут попадать выхлопные газы, что проявляется бурным кипением жидкости, наблюдать которое можно, открутив пробки радиатора или расширительного бачка.

Другая причина загрязнения моторного масла водой – появление трещин на корпусе БЦ/ГБЦ. Причина подобных деформаций – тот же перегрев, замерзание воды в каналах системы охлаждения, или получение механических повреждений.

Поэтому крайне не рекомендуется с наступлением осени заливать в радиатор воду вместо тосола (не имеет значения, дистиллирована она, проточная или взята из открытого источника), или же ОЖ откровенно низкого качества. К замерзанию жидкости может привести и разбавление тосола водой в недопустимых концентрациях (лучше этого вообще не делать, покупая уже готовый незамерзающий раствор).

Ещё одной причиной появления трещин и изменения геометрии ГБЦ можно назвать остановку мотора, до этого работавшего на пределе, при сильном морозе – скажется эффект резкого перепада температур, который является причиной появления дефектов металла на микроструктурном уровне.

Перенесённые автомобилем удары, столкновения, езда на большой скорости по сильно пересечённой местности, агрессивный стиль вождения – всё это факторы, способствующие появлению трещин головки блока.

Причиной появления эмульсии в двигателе может оказаться и скопление конденсата в картере двигателя. Здесь конструкторы бессильны – достаточно наличия существенного перепада температур, чтобы влага из воздуха, содержащегося в картере, начала конденсироваться. Напомним, свежий воздух попадает в картер через собственную систему вентиляции или через сапун.

Конденсат обычно скапливается на стенках, после чего стекает на дно и смешивается со смазочной жидкостью.

Решение проблемы – замена масла, во время которой желательно промыть систему смазки промывочной жидкостью, однако если не устранить причину попадания влаги в ММ, ситуация через определённое время повторится.

Водно-масляная эмульсия может образовываться и в результате попадания ОЖ в цилиндры по причине сильного износа деталей ЦПГ. Как правило, вода из цилиндров через потерявшие герметичность поршневые кольца постепенно стекает в картер, разжижая масло и уменьшая объём охлаждающей жидкости.

Пути попадания воды в силовой агрегат

Итак, мы уже выяснили, что деформация головки блок – один из основных путей проникновения влаги в систему смазки, а также что появление микротрещин обычно начинается с перегрева мотора. Неопытный водитель, заметив, что стрелка датчика температуры начинает угрожающе подниматься к красной риске, проверяет уровень ОЖ и при его понижении немедленно льёт в заливную горловину недостающую порцию. Этого делать нельзя – прохладная жидкость при попадании в раскалённый от перегрева мотор приведёт к разрушению металла (курс физики, 7 класс).

Противоположное явление, растрескивание металла при замерзании воды, тоже достаточно подробно описано в школьных учебниках: вода, замерзая, переходит их жидкого в твёрдое состояние, в процессе кристаллизации расширяясь (за счёт увеличения расстояния между молекулами в упорядоченной кристаллической решётке). Находясь в замкнутом пространстве системы охлаждения двигателя, лёд начинает с силой давить на поверхность стенок водной рубашки мотора, и если имеются неоднородности, в этом месте металл даёт трещину.

Обычно первыми страдают заглушки, слабыми местами также считаются гильзы. Трещина может оказаться микроскопической, но продолжать расширяться под действием неблагоприятных факторов. Чаще всего деформации направлены внутрь мотора, а не наружу, поэтому обычно внешне такие деформации не просматриваются. Попадая через эти дефекты в ЦПГ, влага стекает в картер, разжижая масло.

Ещё одним маршрутом обводнения масла может стать трещина в ГБЦ, образовавшаяся между охлаждающей и масляной магистралями в результате проворачивания вкладыша – в этом случае поршень будет с силой ударяться о головку, что проявится характерным стучанием мотора в районе коленвала.

Появление в моторе эмульсии может быть спровоцировано потерей герметичности уплотнительными резинками. Быстрее всего приходят в негодность резинки водной рубашки, а также уплотнители гильзы, и виновником обычно становится тот же пресловутый перегрев. Гильзы в результате сильно нагреваются, а страдают в первую очередь уплотнительные резинки, не рассчитанные на столь высокие температуры. Впрочем, разрушаться они могут и в результате длительного простоя ТС – это явление известно под термином «рассыхание», когда резиновое изделие покрывается трещинами, теряя эластичность.

Условия образования конденсатной эмульсии

Как мы уже знаем, вода попадает в ММ несколькими основными путями: из системы охлаждения, через дефекты узлов ГБЦ и ГБ, а также посредством конденсации.

Последнее явление приводит к образованию так называемой конденсатной эмульсии. Рассмотрим более детально, при каких условиях это происходит. Как известно, камеры сгорания нуждаются, наряду с горючим, в кислороде, который подаётся в цилиндры в составе атмосферного воздуха. Его состав включает определенное количество азота, кислорода и других летучих газов, но присутствует в обычном воздухе и вода, правда, тоже в газообразном состоянии. В средних широтах, характерных для значительной части территории России, среднестатистическое количество пара в воздухе составляет 0.2%, абсолютная влажность в тропиках может достигать значения до 2.5-3%. С учётом того, что через автомобиль прогоняется до 10 кубометров воздуха в минуту, получаем солидные объёмы. Отметим, что далеко не всегда влага интенсивно конденсируется – для этого нужны соответствующие условия (существенная разница температур снаружи и внутри), поэтому подобное явление характерно в осенне-весенний период.

Наибольшие масштабы конденсатной эмульсии наблюдаются в картере, объём которого не сравнить с пространством внутри цилиндров, да и температурные условия здесь более располагающие к образованию конденсата.

По мере сгорания ТВС образуются горячие газы, в составе которых сдержится как углекислый газ, так и немалое количество водяного пара. Попадая в вентиляционную систему картера, пар, быстро охлаждаясь, конденсируется, переходя в обычное для диапазона 0-100ºС жидкое состояние. Стекая по стенкам картера, он смешивается со смазочной жидкостью. Такая смесь, нагреваясь при прохождении через трущиеся поверхности, и образует эмульсию.

Особенно интенсивно происходит формирование эмульсии конденсатного типа, если автомобиль в зимнее время эксплуатируется ежедневно, но поездки совершаются на короткие расстояния (до ближайшего супермаркета, к недалеко расположенному месту работы и т.д.). В таких случаях силовой агрегат, длительное время простоявший в нерабочем состоянии на морозе, просто не успевает выйти на рабочий режим, а для конденсации влаги такие условия идеальны.

Что делать, если эмульсия в двигателе появляется только на крышке горловины маслозаливного отверстия (на щупе такие взвеси отсутствуют)? Как раз в этом случае особо волноваться не стоит – это прямое следствие таких непродолжительных зимних поездок, происходящее из-за наличия на крышке некоторого количества масла. Нужно просто её тщательно прочистить и следить, чтобы она не была замасленной.

Другое дело – если эмульсия имеется и внутри системы смазки. В таких случаях следует избегать по мере возможности непродолжительных поездок в зимнее время, а если это невозможно – сократить интервал замены масла минимум вдвое.

Последствия загрязнения масла водой

Появления белесой или жёлтой пены – всего лишь последствие попадания в моторное масло влаги, способствующее раннему (или позднему, как повезёт) диагностированию проблемы. Реальные же последствия появления эмульсии в двигателе заключаются в утрате смазочной жидкостью своих первоначальных качеств. Будучи разбавленным, такое масло становится более жидким, утрачивая способность эффективно предотвращать преждевременный износ трущихся на огромной скорости элементов силового агрегата. Образующаяся в результате масляная плёнка оказывается нестабильной, что приводит к увеличению коэффициента трения, что, опять же в полном согласии с законами физики, приводит к быстрому перегреву трущихся поверхностей. Результат масляного голода двигателя предсказуем – его заклинивание с необходимостью проведения капремонта или даже полной замены мотора.

Так что, заметив признаки разжижения смазывающей жидкости, следует как можно быстрее заняться выяснением причин попадания в ММ воды с целью их скорейшей ликвидации.

И хотя эти проблемы наиболее характерны для автомобилей, чья стоянка осуществляется на открытом воздухе, гаражные условия хранения тоже не являются гарантом появления конденсатной эмульсии, особенно если гараж неотапливаемый.

В летнее время «майонез» на щупе появляется крайне редко, но с наступлением осени влажность воздуха увеличивается, и это становится основной причиной образования эмульсии. Важно в холодное время года прогревать мотор как положено, до выхода на рабочие температуры. Многие водители, в целях экономии топлива или времени отправляются в путь гораздо раньше, что само по себе вредно. Учитывая ещё и опасность образования конденсата, попадающего в систему смазки, такие действия следует признать откровенно враждебными по отношению к силовому агрегату.

Загрязнение вентиляционной системы картера – ещё одна причина появления в масле эмульсии, но не критическая. По крайней мере, масло при этом менять не потребуется – достаточно прочистить вентиляцию картера. Гораздо хуже, когда ММ смешивается с охлаждающей жидкостью, поскольку такая ситуация вполне может стать причиной серьёзной поломки двигателя.

Способы борьбы с конденсатной эмульсией

Чтобы избежать появления эмульсии конденсатной природы, необходимо соблюдать следующих несложных рекомендаций:

• не следует увлекаться длительным прогревом автомобиля после продолжительной стоянки. Причина очевидна – при работе мотора на ХХ вентсистема картера практически не задействована. Тем более что зимой выход на рабочую температуру без нагрузки может занимать очень много времени. Реально достаточно дать поработать силовому агрегату минут 5-10 – этого бывает достаточно, чтобы, например, очистить машину от наледи и снега. Правда, и газовать сразу нельзя, а вот если вы будете двигаться на щадящих оборотах, температура мотора подымется до уровня рабочей гораздо быстрее и с меньшими последствиями;
• следует избегать непродолжительных поездок, особенно зимой, поскольку двигатель, не успевая прогреться, вынужден работать под нагрузкой;
• чтобы избавиться от конденсата, необходимо время от времени совершать дальние поездки на крейсерских скоростях – это идеальный режим для испарения успевшего образоваться конденсата;
• можно попробовать использовать эмульгаторы – спецприсадки, предотвращающие образование конденсата;
• наконец, утепление мотора зимой также снизит риск появления конденсатной эмульсии.

Отметим, что промывка двигателя от эмульсии в данном случае практически не используется.

Эмульсия, образованная охлаждающей жидкостью

А вот это уже более серьёзная неполадка, требующая тщательной диагностики силового агрегата. О том, что в смазывающую мотор жидкость попадает тосол, обычно свидетельствует появление эмульсии на щупе.

Дополнительным симптомом такой неприятности является постоянное уменьшение уровня ОЖ, наблюдаемое в расширительном бачке, с одновременным поднятием уровня масла.

Еще больше информации способно дать наблюдение за цветом и интенсивностью выхлопа. Так, если дым из трубы валит плотный и белый можно сделать выводы от пробое прокладки ГБЦ, через которую антифриз и попадает в систему смазки.

В этом случае может иметь место и обратное проникновение, которое можно выявить по наличию в расширительном бачке характерной масляной плёнки тёмного цвета. Это свидетельство полпадания смазки в ОЖ.

Появление эмульсии само по себе не страшно, оно лишь говорит о том, что масло разбавлено жидкостью и в значительной степени утратило свои смазывающие способности. Если оставить проблему без внимания, это приведёт к ускоренному износу деталей ЦПГ и КШМ, что может вылиться в перегрев мотора.

Что предпринять, чтобы устранить проблему? Прежде всего – выяснить источник попадания влаги в систему смазки. Конспективно ещё раз перечислим возможные причины:

• пробой прокладки ГБЦ. Лечится заменой и проверкой плоскости голоски на наличие неровностей, которые и являются тем местом, где происходит продавливание прокладки. Если есть существенные нарушения геометрии привалочной плоскости – её придётся отдать на шлифовку;
• трещины в ГБ/ГБЦ – результат воздействия трёх факторов: механических ударов, перегрева и замерзания воды в каналах охлаждения). Способ решения проблемы – замена головки блока;
• эрозия БЦ – возникает при использовании некачественных технических жидкостей, содержащих агрессивные компоненты, которые и приводят к разрушению структуры металла. Чаще всего эрозия проявляется формированием кратеров в районе пролегания каналов с ОЖ, которые могут со временем распространиться и к масляным каналам;
• потеря герметичности прокладки теплообменника – достаточно редкая причина, но не для владельцев Opel Z18XER, часто сталкивающихся с подобной неисправностью.

Далеко не всегда удаётся быстро локализовать причину появления масляной эмульсии, особенно если это микротрещины. Как правило, они дают течи на холодном моторе, а по мере его прогрева расширяются и становятся герметичными.

В любом случае после устранения неполадки необходимо промыть двигатель от эмульсии. Сделать это можно, используя отработку с добавлением специальных присадок, или же использовать промывочные составы. Многие специалисты рекомендуют осуществлять промывку только таким же или схожим по характеристикам чистым маслом, однако вряд ли такой метод можно назвать рекомендуемым – он дорог и не обеспечит требуемой степени очистки.