Автотехническая экспертиза и химическая экспертиза масла по установлению причины стука в двигателе автомобиля Kia

ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА

105037, г. Москва, Измайловский проезд, д. 11, стр.2.
тел. +7 (495) 234-78-05; +7 (495) 764-27-21
www.avtotehexpert.ru, е-mail: avtotehexpert@mail.ru

ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА

№ ...

«26» мая 2017 г.

20.04.2017 г. ООО «ЭКЦ «Автотранспорт» и ООО «...» заключили договор на проведение исследования причины выхода из строя двигателя автомобиля ... .

На разрешение исследования поставлены вопросы:
1. Какова причина выхода из строя двигателя автомобиля?
2. Причина, повлекшая неисправность двигателя, является производственным дефектом или является следствием нарушения условий эксплуатации?

Исследование поручено специалисту ... (автотехническое исследование), имеющему высшее техническое образование (Московский автомеханический институт) по специальности инженер-механик двигателей внутреннего сгорания, квалификацию судебного эксперта по специальностям «Исследование транспортных средств в целях определения стоимости восстановительного ремонта и остаточной стоимости», «Исследование технического состояния транспортных средств», «Исследование обстоятельств дорожно-транспортного происшествия»; «Исследование следов на транспортных средствах и месте дорожно-транспортного происшествия» (транспортно-трасологическая диагностика), полученных в Российском Федеральном Центре Судебной Экспертизы при Министерстве Юстиции РФ и в Московском автодорожном институте (МАДИ), квалификацию эксперта-автотехника I категории (ГТУ МАДИ), являющийся экспертом-техником и зарегистрированный в государственном реестре Минюста (номер 4551), стаж экспертной работы с 2002 года и специалисту ... , имеющему высшее химическое образование, являющийся кандидатом химических наук, имеющий квалификацию судебного эксперта по специальностям «Исследование НП и ГСМ», «Исследование изделий из резины, пластмасс и других полимерных материалов», стаж экспертной работы по указанным специальностям с 1996 года.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1. Двигатель ... .
2. Сервисная книжка исследуемого автомобиля.
3. Предварительный заказ-наряд №663574 и дефектовочная ведомость от 24.03.2017 г, акт осмотра от 03.04.2017, выданные ООО «...», заказ-наряд №603452-220124, выданный ООО «...» 27.04.2016 г.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1. Экспертное исследование технического состояния транспортных средств, - М.: ВНИИСЭ, - 1984.
2. Методическое руководство «Исследование недостатков легковых автомобилей отечественных моделей, находящихся в эксплуатации - РФЦСЭ, Москва 2006 г. (взяты только термины)
3. Автомобильный справочник – «BOSCH» - 2-е издание – изд. «За рулем» - 2004 год.
4. Руководство по эксплуатации автомобиля ... .
5. Автомобильные двигатели. Теория и техническое обслуживание – Джеймс Д. Холдерман, Чейз Д. Митчелл-мл. – четвёртое издание, издательский дом «Вильямс» 2006 год.
6. Автомобили ... – изд. Монолит, 2016 г.
7. Повреждение поршней – изд. MSI Motor Service International GmbH, Germany, 2006 г.
8. Нормативно-техническая документация завода-изготовителя c сайта: www.kia-hotlene.com

ТЕРМИНЫ

Неисправное состояние (неисправность) - состояние автомобиля или агрегата автомобиля, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Дефект - это каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям. Может включать в себя и повреждение, и отказ.

Конструктивный дефект - это дефект, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленных правил и (или) норм проектирования или конструирования автомобиля.

Производственный дефект - это дефект, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления или ремонта.

Эксплуатационный дефект - это дефект, возникший по причине, связанной с нарушением установленных правил и (или) условий эксплуатации автомобилей.

ИССЛЕДОВАНИЕ

25.04.2017 года по адресу: ... на территории технического центра ООО «...» специалистом ООО «ЭКЦ «Автотранспорт» ... был произведён осмотр автомобиля – фото 1, 2. Пробег автомобиля на момент осмотра не установлен, так как отсоединена аккумуляторная батарея (АКБ).

  • Фото 1. Вид а/м спереди
    Фото 1. Вид а/м спереди.
    Фото 2. Идентификационный номер а/м
    Фото 2. Идентификационный номер а/м ... .

Внешний осмотр проводился с применением фотоаппарата марки Sony SLT-A58K и дополнительного увеличительного объектива марки Sony SAL50M28. В процессе осмотра и измерений использовался микрометр МК 100 с диапазоном измерений 75-100 мм, нутрометр индикаторный НИ 100 с ценой деления 0,01 мм, микроскоп «Микмед-2000R», набор щупов размером от 0,05 до 1,0 мм и поверочная линейка, лупа с 16-и кратным увеличением, штангельциркуль, набор магнитов, масштабная и измерительная линейка. На осмотре присутствовали сотрудники технического центра ООО «...» и владелец автомобиля .

На момент осмотра двигатель демонтирован с автомобиля и разобран. При осмотре моторного отсека и днища автомобиля следов течи и наложений жидкости не зафиксировано. Соты каталитического нейтрализатора не повреждены.

Компьютерная диагностика электронного управления двигателя не проводилась, так как в моторном отсеке отсоединена вся электропроводка.

На исследуемом автомобиле установлен 4-х цилиндровый, рядный, бензиновый, двигатель объёмом 2 л. Блок цилиндров имеет номер G4KD BH736317.

Зеркало цилиндров имеют механические повреждения в виде вертикальных задиров, борозд, потёртостей, царапин и рисок. Наибольший объём повреждений расположен в 2,3,4 цилиндре. По расположению, повреждений больше относительно нагруженной стороны поршня в средней части зеркала цилиндров. Наименьшие повреждения расположены в 1-ом цилиндре. В первом цилиндре повреждения незначительные в виде единичных продольных царапин, потёртостей и рисок . Во 2,3,4-ом цилиндре имеются повреждения в виде вертикальных задиров, царапин и потёртостей со стороны контакта с юбкой поршня по всей высоте. Часть повреждений в средней части образованы в виде характерных ярко выраженных глубоких трасс и борозд - фото 3-8. В рубашке охлаждения на стенках цилиндров зафиксировано незначительное количество накипи – фото 9. В нижней части зеркала 2,3,4 цилиндров имеются лаковые отложения – фото 10. Прогиб плоскости блока цилиндров составляет 0,03 мм, что соответствует допустимым значения (менее 0,05 мм) – фото 11. Измерение диаметров цилиндров проводилось в трёх плоскостях перпендикулярно и параллельно оси коленчатого вала – фото 12. Диаметр 1-го цилиндра расположен в диапазоне 86,0-86,03 мм. Диаметры 2,3,4 цилиндров расположены в диапазоне 86,03-86,09 мм. Допустимые значения (86,00-86,03 мм). Выход за пределы допустимых значений диаметров 2,3,4 цилиндров обусловлен вышеуказанными повреждениями цилиндров.

Фото 3,4. Зеркало 2-го цилиндра

Фото 3, 4. Зеркало 2-го цилиндра.

Фото 5,6. Зеркало 3-го цилиндра

Фото 5, 6. Зеркало 3-го цилиндра.

Фото 7,8. Зеркало 4-го цилиндра

Фото 7, 8. Зеркало 4-го цилиндра.
  • Фото 9. Накипь в рубашке охлаждения
    Фото 9. Накипь в рубашке охлаждения.
    Фото 10. Лаковые отложения
    Фото 10. Лаковые отложения.
  • Фото 11. Измерение прогиба плоскости
    Фото 11. Измерение прогиба плоскости.
    Фото 12. Измерение диаметра цилиндров
    Фото 12. Измерение диаметра цилиндров.

Фото 13,14. Повреждения на юбке поршня 2-го цилиндра

Фото 13, 14. Повреждения на юбке поршня 2-го цилиндра.

Фото 15,16. Повреждения на юбке поршня 3-го цилиндра

Фото 15, 16. Повреждения на юбке поршня 3-го цилиндра.

Фото 17,18. Повреждения на юбке поршня 4-го цилиндра

Фото 17, 18. Повреждения на юбке поршня 4-го цилиндра.

Фото 19,20. Лаковые и нагарообразные отложения на поршнях

Фото 19, 20. Лаковые и нагарообразные отложения на поршнях.
  • Фото 11. Измерение прогиба плоскости
    Фото 21. Нагар на днище поршня.
    Фото 12. Измерение диаметра цилиндров
    Фото 22. Лаковые и нагарообразные отложения.

Фото 23. Повреждение юбки поршня, лакообразные и нагарообразные отложения на маслосъёмных кольцах (макросъёмка)

Фото 23. Повреждение юбки поршня, лакообразные и нагарообразные отложения на маслосъёмных кольцах (макросъёмка).

Фото 24. Повреждение юбки поршня (макросъёмка)

Фото 24. Повреждение юбки поршня (макросъёмка).

Диаметр юбки поршней 1-го цилиндра - 85,97 мм (соответствует допуску 85,975-86,005 мм), диаметр юбки поршня 2-го цилиндра – 85,92 мм, 3-го -85,93 мм, 4-го - 85,96 мм, что меньше допустимых значений (по причине повреждений) – фото 25.

Фото 25. Измерение диаметра юбки поршня

Фото 25. Измерение диаметра юбки поршня.

Шатунные, коренные вкладыши и шейки коленчатого вала значительных повреждений не имеют – фото 26-30.

Фото 26,27. Шатунные вкладыши значительных повреждений не имеют

Фото 26, 27. Шатунные вкладыши значительных повреждений не имеют.

Фото 28,29. Коренные вкладыши значительных повреждений не имеют

Фото 28, 29. Коренные вкладыши значительных повреждений не имеют.

Фото 30. Шейки коленчатого вала значительных повреждений не имеют

Фото 30. Шейки коленчатого вала значительных повреждений не имеют.

В камерах сгорания головки блока имеется незначительное количество нагара. Плавление и трещин стенок камер сгорания не зафиксировано. Износ на шейках, постелях и крышках распределительных валов не значительный. Течи масла через маслосъёмные колпачки не зафиксировано. На внутренней стороне головок всех клапанов отсутствует нагар. Прогиб плоскости головки блока составляет 0,04 мм, что соответствует допустимым значения (менее 0,05 мм) – фото 31-35. В рубашке охлаждения головки блока накипи от перегретой охлаждающей жидкости не зафиксировано. Прокладка головки блока повреждений, следов потери герметичности и прорыва газов из камеры сгорания, накипи не имеет. На свечах зажигания марки «NGK» повреждения электродов и нагара не зафиксировано.

  • Фото 31. Головка блока цилиндров
    Фото 31. Головка блока цилиндров .
    Фото 32. Измерение плоскости головки
    Фото 32. Измерение плоскости головки.

Фото 33,34. Отсутствует износ на постелях и шейках распределительных валов

Фото 33, 34. Отсутствует износ на постелях и шейках распределительных валов.

Фото 35. Отсутствует износ на крышках распределительных валов

Фото 35. Отсутствует износ на крышках распределительных валов.

Масляный поддон не повреждён. На картере блока имеются лаковые отложения.

Радиатор системы охлаждения двигателя не забит. Клапан радиатора и его уплотнение находится в технически исправном состоянии. Вентилятор системы охлаждения двигателя плавно вращается от усилия руки (не подклинивает). При подключении АКБ к клеммам, вентилятор вращается. Привод насоса системы охлаждения двигателя не повреждён, подшипник вала вращается плавно и бесшумно, люфт в подшипнике не зафиксирован. Термостат механических повреждений и накипи на клапане не имеет – фото 47-51.

Фото 36,37. Радиатор системы охлаждения двигателя

Фото 36,37. Радиатор системы охлаждения двигателя.
  • Фото 38.  Клапан радиатора
    Фото 38. Клапан радиатора.
    Фото 39.   Клапан термостата
    Фото 39. Клапан термостата.

Фото 40. Проверка работоспособности вентилятора

Фото 40. Проверка работоспособности вентилятора.

Масляный насос был разобран в процессе осмотра. Маслозаборник не забит. Привод масляного насоса не повреждён (вращается). Повреждение шестерён насоса не зафиксировано. Для проведения химической экспертизы из масляного насоса был произведен отбор масла, которое было слито в чистую ёмкость и опечатано участниками осмотра – фото 41-43.

Фото 40. Проверка работоспособности вентилятора

Фото 41, 42. Детали масляного насоса.

Фото 40. Проверка работоспособности вентилятора

Фото 43. Емкость с опечатанным маслом.
Масляный фильтр имеет марку «KIA» номер 26300-35504 повреждений не имеет.

Анализируя осмотренные детали двигателя, можно констатировать следующее:
- характер повреждения юбок поршней (в.т.ч. задиры с отрывом металла V-образной формы) и цилиндров, указывают на перегрев данных пар трения;
- лаковые отложения, зафиксированные на поршнях, возникают при сильном нагреве масла; лаковые отложения существенно ухудшают отвод тепла от деталей двигателя из-за теплоизоляционного воздействия лаковой плёнки;
- основные повреждения локализованы во 2,3,4 цилиндре;
- износ цилиндров произошёл преимущественно в средней части на нагруженной стороне поршня;
- наличие характерных повреждений на поршнях, цилиндрах и их отсутствие на других деталях двигателя (в первую очередь отсутствие деформации плоскости головки блока и блока цилиндров, образовании накипи в рубашке охлаждения головки блока и т.д.) указывают на то, что общего перегрева двигателя не было, а был локальный перегрев в работе цилиндро-поршневой группы;
- зафиксированные повреждения цилиндро-поршневой группы не могли образоваться в результате ненадлежащего сгорания топливо-воздушной смеси (например, из-за некачественного топлива), так как в противном случае были бы характерные повреждения (оплавления, прогары, задиры) в верхней части цилиндров, на днище и жаровом поясе поршней, свечах зажигания, на камерах сгорания, а также значительное нагарообразование на клапанах (впускных), электродах свечей зажигания и на стенках камер сгорания;
- в двигателе не было общего «масляного голодания», так как отсутствуют характерные повреждения на вкладышах и шейках коленчатого вала, постелях и шейках распределительных валов (следовательно, потёртости на плунжере редукционного клапана не является причиной выхода из строя двигателя).

Таким образом, причиной выхода из строя двигателя исследуемого автомобиля является локальный перегрев в работе цилиндро-поршневой группы.

С точки зрения специалиста локальный перегрев в работе цилиндро-поршневой группы исследуемого двигателя мог быть по следующим основным причинам:
а) конструктивные (производственные) дефекты – например, отсутствие в конструкции двигателя масляных форсунок охлаждения поршней, недостатки в расчётах размеров, форм и материала поршней, системы охлаждение цилиндро-поршневой группы и т.д.
Точный конструктивный дефект в рамках автотехнической экспертизы установить не представляется возможным, так как это является прерогативой инженерно-конструктивных и технологических исследований на заводе-изготовителе.
б) плохой теплоотвод в работе цилиндро-поршневой группы по причине большого количества лаковых отложений на поршнях из-за эксплуатации автомобиля на некачественном моторном масле.

Согласно п. 2,3 «исходных данных» автомобиль проходил техническое обслуживания (ТО) 27.04.2016 на пробеге 41905 км – илл. 1. При прохождении ТО использовалось масло, предоставленное клиентом.

Согласно п. 3 «исходных данных» собственник автомобиля обратился с неисправностью двигателя 24.03.2017 года. Пробег автомобиля на данный момент составил 50640 км. Таким образом, пробег автомобиля после ТО составил: 50640-41905=8735 км, а время после даты проведённого ТО около 11 месяцев. Исходя из этого, нарушений прохождения ТО по пробегу и по дате (15000 км или через 1 год) не установлено. Кроме того, владелец автомобиля сообщил специалисту, что он 500 км назад заменил в другом техническом центре масло и фильтр. Причину замены объяснил тем, что решил менять чаще масло. На просьбу специалисту предоставить документы по данной замене, владелец автомобиля указал, что их у него нет сейчас с собой. Исходя из этого, в рамках данного исследования, не установлено была ли данная замена масла и фильтра. Также владелец автомобиля уточнил, что стуков со стороны двигателя на момент данной замены масла не было.

С целью установления качества масла в двигателе исследуемого автомобиля был проведён его отбор (с опечатыванием). Также на экспертизу представлено масло марки Shell Helix Ultra Professional AG SAE 5W-3, которое рекомендует завод-изготовитель.

Химическое исследование моторного масла

На исследование поступили:
— образец моторного масла, отобранный из масляного насоса автомобиля;
— образец моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L SAE 5W-30.

Исследованием требуется установить:
«Соответствует ли моторное масло, отобранное из двигателя автомобиля по составу моторному маслу марки Shell Helix Ultra Professional AG 5W-30, представленному в качестве образца сравнения, рекомендованного заводом-изготовителем?»

Используемая литература:
1. Криминалистическое исследование нефтепродуктов и горюче-смазочных материалов. Методическое пособие. Вып. I, II./ Под ред. И.А. Золотаревской – М.: ВНИИСЭ МЮ СССР, 1987, 1989.
2. Т.К. Тагиров, Д.Ю. Поляков. Комплексное исследование смазочных материалов на основе синтетических, смешанных и нефтяных масел. ГУ РФЦСЭ, - М., 2009. – 204с: ил.
3. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник/ И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов и др.; Под ред. В.М. Школьникова. Изд. 2-е перераб. и доп. – М.:, Издательский центр «Техинформ», 1999. - 596с: ил.
4. ГОСТ Р 51634-2000 Масла моторные автотракторные. Общие технические требования.
5. Моторные масла. Балтенас Р., Сафонов А.С., Ушаков А.И., Шергалис В. Москва-СПб.: АльфаЛаб, 2000.-272 с.

1. Внешний осмотр и предварительные испытания

Образец моторного масла, находящийся в контейнере с завинчивающейся крышкой, представляет собой подвижную жидкость черного цвета со специфическим запахом, характерным для работавших масел. Обозначен как объект №1.

Общий вид контейнера с крышкой, этикетки и образца моторного масла приведены на фото 1.

Образец масла (объект №1) растворим в бензоле, хлороформе, имеет показатель преломления (nD20) 1,4670. Значение показателя преломления находится в интервале значений, соответствующих для работавших синтетических моторных масел.

  • Фото №1. Внешний вид упаковки  контейнера с образцом  исследуемого моторного масла
    Фото №1. Внешний вид упаковки контейнера с образцом исследуемого моторного масла.
    Фото 2. Внешний вид этикетки на контейнере с образцом  исследуемого моторного масла
    Фото 2. Внешний вид этикетки на контейнере с образцом исследуемого моторного масла.
  • Фото 3. Внешний вид  контейнера с образцом  исследуемого моторного масла
    Фото 3. Внешний вид контейнера с образцом исследуемого моторного масла.
     

Сравнительный образец моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L 5W-30 представляет собой полувязкую прозрачную подвижную жидкость желтого цвета, обозначен как объект №2.

Общий вид контейнера с крышкой и образца моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L 5W-30 приведены на фото 4-7.

Масло полностью растворимо в гексане, бензоле, хлороформе, имеет показатель преломления (nD20) равный 1,4655. Значение показателя преломления масла находится в интервале значений соответствующих синтетическим углеводородным маслам.

  • Фото №4. Внешний вид контейнера с образцом моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L 5W-30
    Фото №4. Внешний вид контейнера с образцом моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L 5W-30.
    Фото №5. Внешний вид сравнительного образца моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L  5W-30
    Фото №5. Внешний вид сравнительного образца моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L 5W-30.
  • Фото №6. Внешний вид крышки контейнере с образцом моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L 5W-30
    Фото №6. Внешний вид крышки контейнере с образцом моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L 5W-30.
    Фото №7. Внешний вид сравнительного образца моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L  5W-30
    Фото №7. Внешний вид сравнительного образца моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AM-L 5W-30.

2. Исследование методом тонкослойной хроматографии (ТСХ)

2.1 Анализ группового состава

Структурно-групповой состав образцов моторных масел устанавливали методом ТСХ качественному составу, выявляемому в тонком слое сорбента в УФ-лучах, и по ароматическим углеводородам различной степени конденсации, обнаруживаемым с помощью 2%-ого раствора формалина в концентрированной серной кислоте (реактив ФСК). Анализ проводили на пластинках «Силуфол» без УФ–индикатора хроматографированием в системе: октан – бензол (5:1), длина пробега растворителя 10 см.

После проведенного анализа получены следующие результаты:
– при визуальном осмотре хроматограммы на дорожке исследуемого масла № 1 имелись коричневато-серый след длиной от старта до 9 см, характерный для продуктов окисления масел, находившихся в эксплуатации и светло-желтое пятно с Rf 0,5, предположительно, относящееся к окисленным беззольным антиокислительным присадкам из класса алкилпроизводных ароматических аминов (фото 8), используемых для изготовления некоторых марок моторных масел;
- при визуальном осмотре хроматограммы в УФ-лучах – люминесцирующие пятна в области значений Rf=0,2 – 0,35 (голубое, фиолетовое, зеленое (фото 9);
- после обработки 2-%-ым раствором формальдегида в концентрированной серной кислоте (реактив ФСК) на хроматографической дорожке исследуемого масла №1 проявлялась цветная зона коричневато-красного цвета с Rf 0,45–0,7, характерная для алкилпроизводных моноароматических углеводородов нефтяных топлив, присутствующих в качестве примесей в моторных маслах, находившихся в эксплуатации (фото 10).

Фото 8. Тонкослойная хроматограмма при визуальном осмотре

Фото 8. Тонкослойная хроматограмма при визуальном осмотре.

Фото 9. Тонкослойная хроматограмма при осмотре в УФ- лучах с длиной волны 365 нм

Фото 9. Тонкослойная хроматограмма при осмотре в УФ- лучах с длиной волны 365 нм.

Фото 10. Тонкослойная хроматограмма после обработки реактивом ФСК

Фото 10. Тонкослойная хроматограмма после обработки реактивом ФСК.

1- дорожка – образец моторного масла представленный на исследование;
2 - дорожка – образец моторного масла марки SHELL Helix Ultra Professional AM-L 5W-30.

2.2.Анализ присадок

Анализ проводили с целью установления, возможно содержащихся в исследуемых объектах химических веществ: алкилфенолятов, алкилсалицилатов, дитиофосфатов цинка, производных ароматических аминов, алкилфенолов, используемых в качестве функциональных добавок – присадок, добавляемых в смазочные материалы для придания определенных эксплуатационных качеств.

Обнаружение присадок и их идентификацию проводили с помощью цветных химических реакций с различными реагентами и по их хроматографической подвижности (Rf). Результаты исследования представлены на фотоснимках 11 - 14.

Обнаружение вязкостных присадок

Хроматограмму обрабатывали водой (фото 11) на дорожках №№ 1-2, проявлялись бесцветные несмачиваемые (гидрофобные) следы длиной от старта до 9,5 см, указывающие на наличие в составе сравниваемых масел вязкостной присадки полимерной природы, добавляемой в моторные и в некоторые трансмиссионные масла и жидкости для улучшения вязкостно-температурных свойств. К присадкам полимерной природы относятся: вязкостные (КП-5, КП-10, КП-20), представляющие собой полиизобутилены с различной молекулярной массой; полиметакрилаты (ПМА «В-1», ПМА «В-2», ПМА «Д», Дизакрил) и др.

Обнаружение антиокислительных зольных присадок на основе дитиофосфатов цинка

Хроматограмму обрабатывали раствором 0,05 % дитизона в хлороформе (фото 12), в результате реакции на дорожках проявлялись ярко розовые следы, обусловленные образованием комплексного соединения цинка с дитизоном, свидетельствующие о наличии в маслах дитиофосфатов цинка (присадки ДФ-11, ДФБ, А-22, ЦД-7, ВНИИ НП-354, ВНИИ НП-360 и зарубежные аналоги).

Дитиофосфаты цинка содержатся в качестве ингибиторов окисления в моторных и в некоторых трансмиссионных маслах. Кроме антиокислительного действия они придают маслам высокие противоизносные и антикоррозионные свойства.

Обнаружение моюще-диспергирующих присадок

В основном в маслах в качестве моюще-диспергирующих присадок используются алкилфеноляты. Основное назначение их состоит в предотвращении отложения продуктов окисления масел на металлических поверхностях, уменьшении количества осадков и нагара на деталях путем удержания во взвешенном состоянии нерастворимых в масле веществ, нейтрализации кислот, образующихся в процессе эксплуатации двигателя вследствие окисления масла и сгорания топлива.

В качестве моюще-диспергирующих присадок также используют высокощелочные сульфонаты, алкилсалицилаты.

Хроматограмму обрабатывали смесью 0,1% спиртовых растворов индикаторов бромфенолового синего и бромкрезолового зеленого (фото 13), в результате реакции на дорожке 2 образца сравнения моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AМ-L 5W-30 проявлялся след зеленовато-синего цвета длиной от старта до 9,5 см, свидетельствующий о щелочной среде масла. Щелочная среда обусловлена наличием в составе моторных масел алкилфенолятов (кальциевые и (или) магниевые соли алкилфенолов), содержащих так называемый «щелочной компонент», включающий оксиды, гидроксиды и карбонаты металлов в коллоидно-диспергированном состоянии.

На дорожке №1- образца моторного масла из масляного картера двигателя после обработки смесью 0,1% спиртовых растворов индикаторов бромфенолового синего и бромкрезолового зеленого проявлялся желтовато-зеленый след. Это указывает на то, что моюще-диспергирующих присадок в масле содержится на предельном уровне.

По изменению цвета индикатора можно определить приблизительно щелочное число исследуемого масла, сравнив его с цветовыми эталонами раствора:
жёлтый – менее 1,5 мг КОН/г;
желтовато-зеленый – от 1,5 до 2,5 мг КОН/г;
зеленовато-голубой – 3 мг КОН/г;
зеленовато-синий – от 3,5 до 4,5 мг КОН/г;
темно-синий (фиолетовый) – от 4,5 до 6,0 мг КОН/г.

Как видно из представленной хроматограммы (фото 13) щелочность исследуемого масла составляет 3,5 мг КОН/г.

Таким образом, щелочное число исследуемого масла в процессе эксплуатации уменьшается до предельного уровня и свидетельствует о срабатываемости моюще-диспергирующей присадки до предельного уровня.

Предельный уровень для высокофорсированных двигателей установлен равным 2,5 мг КОН/г, для среднефорсированных – 1,5 мг КОН/г.

Фото 11. Тонкослойная хроматограмма после обработки водой. Система октан – бензол (5:1)

Фото 11. Тонкослойная хроматограмма после обработки водой. Система октан – бензол (5:1).

Фото 12. Тонкослойная хроматограмма после обработки раствором 0,05 % дитизона в хлороформе. Система октан – бензол (5:1)

Фото 12. Тонкослойная хроматограмма после обработки раствором 0,05 % дитизона в хлороформе. Система октан – бензол (5:1).

Фото 13. Тонкослойная хроматограмма после обработки смесью 0,1% спиртовых растворов индикаторов бромфенолового синего и бромкрезолового зеленого. Система октан – бензол (5:1)

Фото 13. Тонкослойная хроматограмма после обработки смесью 0,1% спиртовых растворов индикаторов бромфенолового синего и бромкрезолового зеленого. Система октан – бензол (5:1).

Фото 14. Тонкослойная хроматограмма после обработки 0,1% спиртовым раствором п-диметиламинокоричного альдегида, подкисленного соляной кислотой. Система октан – бензол (5:1)

Фото 14. Тонкослойная хроматограмма после обработки 0,1% спиртовым раствором п-диметиламинокоричного альдегида, подкисленного соляной кислотой. Система октан – бензол (5:1).

1- дорожка – образец моторного масла представленный на исследование;
2 - дорожка – образец моторного масла марки SHELL Helix Ultra Professional AG 5W-30.

Обнаружение антиокислительных беззольных присадок на основе ароматических аминов

После обработки хроматограммы (фото 14) 0,1% раствором п-диметиламинокоричного альдегида в этаноле, подкисленным лимонной или соляной кислотами до pH 4-5, на дорожках 1-2 исследуемого образца и образца сравнения моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AМ-L 5W-30 проявлялись розовые пятна, обусловленные наличием диалкилпроизводных ароматических аминов, применяемых в качестве беззольных антиокислительных присадок.

Ароматические амины, например, диалкилпроизводные дифениламина (ДФА) часто вводят в состав высококачественных моторных и некоторых трансмиссионных масел в качестве беззольных антиокислительных присадок.

Антиокислительные присадки замедляют окисление масел, исключают каталитическое воздействие примесей на металлические поверхности и неизбежно следующее за ним образование коррозионно-активных осадков.

3. Исследование методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ)

Анализ проводили с целью определения вида синтетической основы объектов №№ 1-2. Объекты №№ 1,2 смешанные с гексаном в соотношении 1:1.

Исследование проводили на газовом хроматографе «Кристалл 2000 М». Условия хроматографического анализа (условия 2) и хроматограммы приведены ниже. Хроматограммы обработаны с использованием программного комплекса «Хроматэк Аналитик 2.5».

Условия ГЖХ-анализа.

Температурный режим анализа:
Температура колонки, °С: 100,00
Длительность изотермы, мин: 00:01:00
Скорость подъема температуры, °С/мин: 18,00
Температура колонки, °С до завершения выхода пиков: 285,00
Испаритель, °С: 270,00
Детектор, °С: 285,00
Скорость газа-носителя 1 (азот), см/с: 28,80
Расход газа-носителя 2 (азот), мл/мин: 30,00
Деление потока 1:30
Расход водорода, мл/мин: 40,00
Расход воздуха, мл/мин: 400,00
Конфигурация колонки: капиллярная;
неподвижная фаза: ZB-1
длина колонки, м: 30,00
диаметр капилляра, мм: 0,25.

На хроматограммах сравниваемых моторных масел №№1-2 зарегистрирован комплекс практически не разделенных пиков, выходящих на «горбе», в интервале от 8 до 25 мин. удерживания (рис 1-2). При наложении сравниваемые хроматограммы не различаются между собой по максимумам пиков (рис. 3).

При сравнении полученных хроматограмм с хроматограммами масел различного вида, имеющихся в электронной базе данных лаборатории, установлено, что они совпадают с хроматограммой углеводородных масел, полученных по технологии гидрокрекинга или гидроизомеризации. Такие масла относятся к синтетическим. Хроматограммы масел данного типа отличается от хроматограмм минеральных (нефтяных) масел отсутствием выраженных пиков, соответствующих н-парафиновым углеводородам фрагмента гомологического ряда С15 – С20, элюирующихся на восходящем участке хроматограммы.

Кроме «горба» на хроматограмме образца моторного масла из масляного насоса автомобиля зарегистрированы пики, соответствующие н-парафинам С7-С10, изопарафинам, циклопарафинам, алкилпроизводным бензола и др. Такой УВ состав характерен для бензинов.

Рис.1. Хроматограмма образца моторного масла из масляного насоса автомобиля (объект

Рис.1. Хроматограмма образца моторного масла из масляного насоса автомобиля (объект 1).

Рис.2. Хроматограмма образца моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AМ-L 5W-30

Рис.2. Хроматограмма образца моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AМ-L 5W-30.

Рис.3. Хроматограммы образцов моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AМ-L 5W-30  - красная линия и моторного масла из масляного насоса - синяя линия при наложении

Рис.3. Хроматограммы образцов моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AМ-L 5W-30 - красная линия и моторного масла из масляного насоса - синяя линия при наложении.

Образец моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AМ-L 5W-30, представленный на исследование, в качестве образца сравнения изготовлен на основе углеводородного синтетического масла, полученного по технологии гидрокрекинга или гидроизомеризации.

В нем присутствует комплекс присадок добавляемых в моторные масла: антиокислительные - дитиофосфаты цинка и диалкилпроизводные дифениламина (ДФА), моюще-диспергирующие - соли алкилфенолятов, вязкостная присадка полимерной природы.

Образец моторного масла из масляного насоса автомобиля изготовлен на основе углеводородного синтетического масла, полученного по технологии гидрокрекинга или гидроизомеризации и содержит в составе антиокислительные присадки - дитиофосфаты цинка и диалкилпроизводные дифениламина (ДФА) и вязкостную присадку полимерной природы. В нем присутствует моюще-диспергирующая присадка (соли алкилфенолятов).

Оценка результатов исследования

В процессе эксплуатации состав моторных масел подвергается изменениям, характер и глубина которых зависят от свойств самого масла, условий работы в механизмах. Причиной ухудшения свойств масел являются термическое разложение, окисление, полимеризация, конденсация углеводородов, обугливание, разжижение горючим, загрязнение неорганическими частицами, обводнение и т.д.

В результате в них накапливаются смолисто-асфальтеновые соединения, частички сажи, различные соли, кислоты, ПАВ, частицы металлов и оксидов. Кроме того, присадки, содержащиеся в маслах, удерживают загрязняющие вещества, попадающие в масло или образующиеся в них в процессе эксплуатации. При разложении присадок образуются соединения, которые также попадают в масло и загрязняют его. Эти изменения отражаются на цвете масел, а также и на других физико-химических свойствах: коксуемость, зольность, кислотность и др. Содержание механических примесей увеличивается, температура вспышки резко понижается, плотность и вязкость могут меняться или оставаться без изменений в зависимости от степени разжижения масла фракциями топлива и от степени окисления масла.

Вязкость масла в процессе работы двигателя увеличивается в результате испарения легких фракций масла, накопления в нем продуктов окисления масла, уменьшается — при попадании в масло топлива, а также в результате разрушения полимерной присадки в загущенных маслах. Образец моторного масла из масляного насоса автомобиля имеет незначительный объём для определения его вызкости.

Образец моторного масла марки Shell Helix Ultra Professional AМ-L 5W-30, представленный на исследование, в качестве образца сравнения изготовлен на основе углеводородного синтетического масла, полученного по технологии каталитического гидрокрекинга или гидроизомеризации.

В нем присутствует комплекс присадок добавляемых в моторные масла: антиокислительные - дитиофосфаты цинка и диалкилпроизводные дифениламина (ДФА), моюще-диспергирующие - соли алкилфенолятов, вязкостная присадка полимерной природы.

Образец моторного масла из масляного насоса автомобиля изготовлен на основе углеводородного синтетического масла, полученного по технологии каталитического гидрокрекинга или гидроизомеризации и содержит в составе антиокислительные присадки - дитиофосфаты цинка и диалкилпроизводные дифениламина (ДФА) и вязкостную присадку полимерной природы. В нем присутствует моюще-диспергирующая присадка (соли алкилфенолятов).

Кроме того, в образце исследуемого моторного масла содержится примесь бензина (имеется в маслах подвергавшиеся эксплуатации).

Моюще-диспергирующие присадки в маслах нейтрализуют действие кислых продуктов окисления углеводородной основы и сгорания топлива и за счёт этого обеспечивают снижение износа деталей, предотвращают загрязнения масла продуктами окислительной полимеризации углеводородов и связанные с этим закоксовывание поршневых колец, забивание каналов и дренажных отверстий.

Показателем нейтрализующих свойств моторных масел с присадками является щелочность масла (щелочное число). Для обеспечения нормальной эксплуатации щелочное число свежего масла должно быть не менее:
- для среднефорсированных двигателей – 3,5 – 4;
- для высокофорсированных – 6 – 6,5 мг КОН/г.

В процессе использования масла щелочное число уменьшается, увеличивается коррозионный износ из-за неполной нейтрализации кислот и поэтому при его снижении до определенного уровня масло должно быть заменено. Этот предельный уровень для высокофорсированных двигателей установлен равным 2,5 мг КОН/г, для среднефорсированных – 1,5 мг КОН/г.

Щелочное число исследуемого масла составляет 3,5 мг КОН/г.

Таким образом, моторное масло в процессе эксплуатации не утратило качество и согласно научно технической документации (НТД) может применяться по основному назначению.

На основании результатов проведенных исследований специалист приходит к выводу.

Моторное масло, представленное на исследование в процессе эксплуатации, не выработало свой ресурс и может применяться по основному назначению. По химическому составу оно соответствует моторному маслу марки Shell Helix Ultra Professional AМ-L 5W-30, представленному в качестве образца сравнения.

Специалист: ... .

Таким образом, масло, которое было отобрано из двигателя исследуемого автомобиля, не является причиной локального перегрева в работе цилиндро-поршневой группы и выхода двигателя из строя.

Масло, на котором эксплуатировался двигатель исследуемого автомобиля ранее, не исследовалось из-за его отсутствия. При осмотре деталей двигателя не зафиксированы признаки и дефекты (мазеподобные отложения, лаковые отложения на деталях головки блока, износ пар трения) указывающие на то, что двигатель ранее эксплуатировался на некачественном масле.

Причин выхода из строя двигателя (общий перегрев двигателя, масляное голодание и использование некачественного масла, применение некачественного топлива), которые являются следствием нарушения условий эксплуатации автомобиля, в рамках проведённого исследования, не выявлено.

Причина выхода из строя двигателя не являются следствием нарушения условий эксплуатации автомобиля, а может носить конструктивный (производственный) характер (например, отсутствие в конструкции двигателя масляных форсунок охлаждения поршней, недостатки в расчётах размеров, форм и материала поршней, системы охлаждение цилиндро-поршневой группы и т.д.).

ВЫВОДЫ

1. Причиной выхода из строя двигателя автомобиля ………….является его локальный перегрев в работе цилиндро-поршневой группы, который привёл к повреждению поршней и цилиндров.

2. В рамках проведённого исследования можно констатировать, что причина выхода из строя двигателя не является следствием нарушения условий эксплуатации автомобиля, а может носить конструктивный (производственный) характер (например, отсутствие в конструкции двигателя масляных форсунок охлаждения поршней, недостатки в расчётах размеров, форм и материала поршней, системы охлаждение цилиндро-поршневой группы и т.д.).

Специалист ... .




Вернуться к списку автоэкспертиз


Виды проводимых автоэкспертиз

Оставить заявку

Онлайн заявка

Задать вопрос
Задайте Ваш вопрос автоэкспертизе и мы обязательно свяжемся с Вами
Нажимая кнопку отправить, Вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных
Спасибо!
Задать вопрос