Nik nemrznoucí směsi do motoru: důvody, co dělat

Pokud nemrznoucí směs uniká do spalovacích komor motoru, jsou urgentní opravy nevyhnutelné. Chladicí kapalina totiž naplní spalovací komory pouze v jednom ze čtyř zdvihů a ve zbývajících třech zdvihech bude obsah válců proudit do kanálů chladicího systému, což povede k silnému lokálnímu přehřátí motoru.

Jednou z hlavních obav každého majitele auta je situace, kdy do motoru uniká nemrznoucí směs, protože důsledkem takového jevu se často stává generální oprava pohonné jednotky.

Co je nemrznoucí směs a jakou funkci plní v motoru

Každý motor moderního, a nejen moderního automobilu, s výjimkou čistě elektrických automobilů, je spalovací motor. Během procesu spalování směsi paliva a vzduchu se její objem zvětšuje o řád v důsledku uvolňování spalin, což zvyšuje tlak uvnitř válce (spalovací komory) a nutí píst pohybovat se co nejdále od horní úvrati (TDC), kde dochází k zapálení. Píst, pohybující se směrem ke klikovému hřídeli, jej otáčí a vzhledem k rychlostem, při kterých k tomu dochází, je setrvačnost z výsledného impulsu dostatečná k tomu, aby:

• otáčejte klikovým hřídelem dále, čímž umožníte dalšímu válci začít pracovat;
• otáčet hřídelí generátoru a dodávat tak elektřinu do vozu;
• otáčet hřídelemi pohonných jednotek, jako je kompresor klimatizace nebo čerpadlo posilovače řízení;
• pohybovat autem ve zvoleném směru požadovanou rychlostí.

Co je nemrznoucí směs

Nemrznoucí kapalina je nedílnou součástí chladicího systému motoru každého automobilu.

Protože ke zvětšení objemu pracovní kapaliny uvnitř válce dochází v důsledku fyzikální a chemické spalovací reakce, nevyhnutelným vedlejším účinkem je zahřívání všech částí motoru. Současně teplota uvnitř aktivní spalovací zóny přesahuje dva tisíce stupňů, což je výrazně více než bod tání převážné většiny kovů používaných v motorech.

Proč se kovy pod takovým vlivem nejen netaví, ale ani neztrácejí svou pevnost? Všechno je to o chladicím systému (CS), díky kterému přebytečná tepelná energie nejprve přechází do nemrznoucí směsi a poté přes chladič do atmosféry, kde ohřívá okolní vzduch. Dokud teplota vzduchu neklesne pod nulu stupňů, voda, která je základem nemrznoucí směsi, nezamrzne, jakmile se však trochu ochladí a promění se v led, voda se rozpíná a ničí kanály, ve kterých se nachází.

Aby se tomu zabránilo, přidávají se speciální přísady, které snižují bod tuhnutí vody a také mění proces krystalizace vody, díky čemuž se místo velkého kusu ledu objevuje mnoho malých sněhových vloček, které již neničí motor. Vlastně tak vznikl název nemrznoucí kapaliny, protože je tvořen z řeckého slova ἀντι, což znamená „proti“, a anglického slova freeze, tedy „zmrazit“. Nemrznoucí kapalina je tedy zobecněný název pro chladicí kapalinu vhodnou k nalití do motoru i v zimě.

Kromě toho nemrznoucí směs obsahuje látky, které snižují destruktivní vliv vody na materiály motoru, především na kovy. Koneckonců, mezi dvěma výrobky vyrobenými z různých kovů umístěnými ve vodě probíhají různé elektrochemické procesy, které vedou ke korozi povrchu těchto částí. Další výhodou nemrznoucí směsi je potlačení kavitačních procesů způsobených cirkulací kapaliny, díky čemuž je práce s takovou chladicí kapalinou pro pohonnou jednotku méně škodlivá než použití čisté vody k jejímu chlazení.

Jak se nemrznoucí směs dostává do oblastí motoru, které nejsou určeny k její cirkulaci

Hlavními prvky motoru, ve kterých cirkuluje nemrznoucí směs, jsou blok válců (BC) a hlava válců (HC). Oba prvky jsou odlitky z různých kovů, první z litiny a vzácněji z hliníku, druhý pouze z hliníku. Protože kvalita zpracování sousedních povrchů těchto dílů není dostatečně vysoká, pak pokud je jednoduše stlačíte k sobě, nedosáhnete hermetického spojení. Při spojení kovu s kovem prochází nemrznoucí směs cirkulující v HC nejen kanály určenými k tomuto účelu, ale také v jakémkoli směru, kudy může kapalina proniknout, proto je mezi nimi instalováno těsnění.

Bez těsnění se totiž nemrznoucí směs, která uniká volným spojem, buď dostane do motoru (do olejového systému nebo spalovacích komor), nebo z něj vytéká, což snižuje celkové množství chladicí kapaliny. Zároveň musí těsnění splňovat náročné provozní podmínky, a proto je nemožné ho vyrobit pouze z paronitu, protože neodolá tlaku a teplotě. Těsnění hlavy válců se proto vyrábějí z různých materiálů, z nichž každý je navržen tak, aby plnil specifickou funkci. Například metalizace kolem spalovacích komor chrání výrobek před teplotou a tlakem a paronit utěsňuje kanály mazacích a chladicích systémů.

I tak malý průraz těsnění vede k velkým problémům a vniknutí nemrznoucí směsi do olejového systému motoru.

Když motor běží pod zatížením, teplota a tlak v místě spoje jsou maximální, ale pokud motor není přetížený, je plně funkční a naplněný kvalitním palivem, těsnění takové nárazy odolá. Situace se však dramaticky změní, pokud:

• přetěžujete motor, například jízdou do kopce na vysoký převodový stupeň a nízké otáčky;
• systémy přívodu paliva nebo zapalování v motoru nefungují správně;
• Nalil jsi do nádrže nekvalitní palivo.

Nemrznoucí směs vstupuje do motoru – fyzika doprovodných procesů

Za takových podmínek se celkové zatížení těsnění zvyšuje řádově, což znamená, že se zvyšuje pravděpodobnost jeho protlačení nebo spálení. A pak vše závisí na tom, kde přesně a jak moc je těsnění poškozeno. Pokud je porucha mezi olejovým a vodním kanálem, kapaliny se smíchají a vytvoří emulzi. A pronikání kouře a hořlavých plynů do chladicího systému narušuje teplotní režim jednotlivých částí motoru.

Chladicí kapalina uvnitř válců

Pokud by se následky poškození těsnění, kterým mazivo vstupuje do chladicího systému, omezily na smíchání nemrznoucí směsi s olejem, nebyl by žádný problém, s takovou koncentrací uhlovodíků nebudou schopny poškodit pryžové trubice. Nicméně kromě maziva procházejí těmito poškozeními i horké plyny a situace s nimi je jiná a možná neméně nebezpečná než smíchání oleje s nemrznoucí směsí.

Kapka chladiče motoru

Obsah válců se uvolňuje do chladicího systému během tří ze čtyř zdvihů, což má různé účinky:

1. Kompresní zdvih – v této fázi má obsah spalovacích komor minimální teplotu, proto do kanálů hlavy válců vtlačuje pouze hořlavé plyny, které tvoří bubliny a lokálně zhoršují chlazení jednotlivých částí hlavy válců.
2. Silový zdvih – v této fázi horké plyny, které vstupují do kanálů CO, způsobují var části chladicí kapaliny, což zesiluje negativní dopad bublin.
3. Výfukový zdvih – v této fázi se tlak ve spalovacích komorách a chladicím systému přibližně vyrovná a při provozu na nízké otáčky se vytváří přetlak, díky kterému plyn vstupuje do spalovacích komor motoru.
4. Sací zdvih – v této fázi nemrznoucí směs aktivně vstupuje do válců, okamžitě se odpařuje a snižuje objem vzduchu vstupujícího do spalovacích komor. Tím se okamžitě změní poměr směsi paliva a vzduchu, což znamená, že její spalování je méně účinné.

Pokud nemrznoucí směs uniká do spalovacích komor motoru, jsou urgentní opravy nevyhnutelné. Chladicí kapalina totiž naplní spalovací komory pouze v jednom ze čtyř zdvihů a ve zbývajících třech zdvihech bude obsah válce proudit do kanálů chladicího systému, což povede k silnému lokálnímu přehřátí motoru. Zatímco těžký litinový blok tím pravděpodobně moc neutrpí, hliníková hlava válců se vlivem takového teplotního rozdílu deformuje, což způsobí pokles komprese a únik nemrznoucí směsi do ostatních spalovacích komor. Co je však mnohem horší, při silné teplotní deformaci bude nutné hlavu válců zcela vyměnit, a to není levná záležitost.

Příznaky úniku nemrznoucí směsi do motoru

Pokud se začne objevovat bílý kouř, nemůžete dále jet, je lepší zavolat odtahovku.

Hlavním příznakem úniku nemrznoucí směsi do válců jsou olejové skvrny na povrchu nemrznoucí směsi. V této fázi stále existuje naděje, že poškození motoru je drobné, což znamená, že lze provést relativně levné opravy. Pokud z výfukového potrubí vychází hustý bílý kouř, je situace kritická a pokus o pokračování v jízdě zabije stále ještě fungující motor.

Nemrznoucí směs s olejem

Abychom pochopili nebezpečí míchání oleje a nemrznoucí směsi, je nutné zvážit činnost mechanické části spalovacího motoru. Spaliny a produkty spalování tlačí na píst, který prostřednictvím ojnice tlačí na klikový hřídel a nutí ho otáčet. I u motorů s výkonem až sto koňských sil přesahuje tlak na spojení ojnice a klikového hřídele deset kilogramů, k čemuž je třeba připočítat kinetickou energii klikového hřídele a setrvačníku. Když se objeví zatížení, čep ojnice začne tlačit na vložku, která spolu s ní tvoří třecí ložisko, hojně mazané olejem.

Dokud je oleje dostatek a dobře promazává kloub, obě části se nepoškodí, i přes obrovské zatížení se jejich povrchy po sobě kloužou a valivý povrch ložiska se s takovým nárazem snadno vyrovná. Když se do takového ložiska dostane směs oleje a nemrznoucí směsi, kvalita maziva okamžitě klesne a pevnost valivé vrstvy je nízká, a proto se odtrhává od povrchu ložiska. Poté už ani úplná výměna oleje neumožňuje kluznému ložisku fungovat jako dříve, takže se začne zahřívat, což vede k dalšímu ničení valivé vrstvy.

Vložky s poškozenou antifrikční vrstvou

Když destrukce této vrstvy dosáhne nebezpečné hodnoty, kinetická energie přicházející z pístu přes ojnici způsobí, že se pánev ložiska otáčí za čepem klikového hřídele. A vzhledem k tomu, že olej mazící toto kluzné ložisko prochází otvory v pánvi ložiska, není těžké předvídat další vývoj událostí – nejprve motor “klepe”, poté se buď klikový hřídel zasekne, nebo se zničí.

Zároveň emulze, která se dostane mezi vačkovou hřídel a její lože, sice poškodí obě části, ale k vážnému poškození bude potřeba desítky tisíc kilometrů. Pokud emulze zaplní ložisko klikového hřídele, téměř okamžitě v něm začnou nevratné změny.

Poté, co motor začne „klepat“, bude nutné jej kompletně rozebrat, klikový hřídel bude nutné otočit na nejbližší opravnou velikost a pokud to jeho tloušťka neumožňuje, bude nutné díl vyměnit. A vzhledem k tomu, že směs vody a oleje byla všude, bude nutné motor „generálně opravit“, což cenově převyšuje náklady na pořízení smluvní pohonné jednotky v neznámém stavu.

Důvody úniku nemrznoucí směsi do motoru

Těmito otvory se olej dostává k pístům a když se ložisko otáčí, pohyb oleje uvnitř klikového hřídele se zastaví.

Prvním příznakem, že nemrznoucí směs uniká do motoru a mísí se s olejem, je výskyt emulze na měrce a víčku plnicího hrdla oleje. Pokud je na víčku jen malé množství emulze a měrka je pokryta čistým olejem, může být důvodem denní teplotní rozdíl, kvůli kterému vzduch uvnitř BC a hlavy válců uvolňuje kondenzát vlhkosti během vzácných krátkých jízd, během kterých se motor nezahřívá. Pokud je motor v dobrém stavu a těsnění víka ventilů nevyžaduje výměnu a systém odvětrávání klikové skříně funguje efektivně, stačí prodloužit dobu jízd, aby se vlhkost odpařila.

Pokud má motor nějaké problémy, je vhodné je opravit, protože zanedbávání drobných závad často vede k závažným poruchám.

Emulze na měrce oleje

Pokud se na měrce oleje objeví taková emulze, motor potřebuje urgentní opravu.

Čtěte také: Pod autem je louže: co by to mohlo být a co dělat

Jak chránit svůj motor

Pokud chcete snížit pravděpodobnost situace, kdy nemrznoucí směs uniká do motoru, dodržujte tato pravidla:

1. Tankujte pouze vysoce kvalitní palivo.
2. Vyhněte se jízdě se zátěží a nízkými otáčkami. Nezapomeňte, že čím blíže jsou otáčky maximálnímu výkonu, tím menší je namáhání těsnění hlavy válců, což znamená menší pravděpodobnost jeho spálení nebo protlačení.
3. Sledujte technický stav motoru a okamžitě odstraňte jakékoli, i ty nejmenší, závady v systémech zapalování a přívodu paliva.
4. Každý týden kontrolujte nejen hladinu, ale i stav nemrznoucí směsi a oleje. Jakmile zjistíte první příznaky úniku nemrznoucí směsi do motoru, okamžitě proveďte diagnostické opravy; bude levnější utratit peníze za výměnu těsnění hlavy válců, než později motor „generálně opravit“.

Závěr

Situace, kdy se do motoru dostane nemrznoucí směs, je jednou z nejhorších nočních můr každého, i toho sebemenšího technicky zdatného automobilového nadšence. Pokud k tomu dojde, neobejdete se bez seriózních oprav, nebo dokonce výměny pohonné jednotky, proto je nesmírně důležité dodržovat doporučení, která jste obdrželi v tomto článku.