поддержка проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку! И мы разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на e-mail

Liveinternet

Защита агрегатов и узлов автомобиля в период эксплуатации

Коррозия двигателя и ее причины.

Условия работы и назначение различных автомобильных деталей отличаются большой неоднородностью. Кроме того, автомобиль может находится в разных климатических и эксплуатационных условиях. (Среди всех агрегатов двигатель автомобиля, как правило, быстрее всего подвергается износу, что является результатом тяжелых условий работы. Некоторые из его трущихся частей работают в особенно тяжелых условиях и подвержены, кроме процессов износа, сложным коррозионным процессам, протекающим при повышенной температуре в химически агрессии, ной среде, создаваемой отработавшими газами. Другие детали двигателя, работающие в менее жестких условиях, подвергаются только атмосферной коррозии. Коррозионные повреждения во время эксплуатации двигателя, как правило, сопутствуют изнашиванию в результате прения. При хорошей смазке поверхностей сопрягаемых коррозионные процессы заметны мало. Следует отметить, что процессы эти во время эксплуатации автомобиля протекают значительно медленнее и их нельзя рассматривать самостоятельно. Например, эксплуатационный износ вкладышей коленчатого вала вызван трением, эрозией и коррозией.

Особенно опасна коррозия чугуна и стали во время длительных перерывов в работе двигателя, при его плохом обслуживании, при эксплуатации в коррозионной среде. Несмотря на то что трение возникает только на поверхности совместно работающих деталей, происходят изменения и внутри материала. Верхний слой металла детали, благодаря специальным технологическим приемам, имеет лучшие свойства по сравнению с внутренними слоями. Кроме того, коррозия всегда начинается на поверхности металла, а затем распространяется вглубь, ухудшая механические свойства материала. Среда, в которой протекают коррозионные процессы, оказывает доминирующее влияние на их характер. В зависимости от механизма протекания этих процессов в двигателях внутреннего сгорания возникает химическая, электрохимическая и фреттинга коррозия.

Химическая коррозия. Возникает в результате действия на металл при повышенной температуре сухих газов (газовая коррозия) или вследствие коррозионного действия жидких веществ, не проводящих ток (масла). При такой коррозии па поверхности металла обычно образуются пленки окислов или сульфидов. Толщина окисной пленки зависит от длительности коррозионного процесса и температуры. Чем выше температура и продолжительнее процесс коррозии, тем толще становится пленка окислов. Пленки окислов железа не являются устойчивыми к тепловым и механическим ударам. Локальное разрушение такой хрупкой пленки является причиной дальнейшего развития коррозии в глубь металла (рис. 6.1). Окисление слоя металла при повышенной температуре с образованием на их поверхности слоя разных окислов является типичным проявлением газовой коррозии, которая наблюдается на электродах свечей, клапанах и деталях выпускного тракта двигателя.

Рис. 6.1. Схема газовой коррозии: а — диффузия кислорода в глубь металла; б — образование окислов железа

Электрохимическая коррозия. Является результатом действия на металлы разных электролитов — воды с растворенными в ней газами и кислотами, щелочей, растворов солей. Коррозия в среде масляно-водной эмульсии, образующейся вследствие неисправностей или неправильной эксплуатации двигателя, также служит примером электрохимической коррозии.

Наиболее часто электрохимическая коррозия возникает в результате образования гальванических элементов между разными металлами, так называемых коррозионных пар. Во влажном воздухе или в газах при температуре выше точки росы пар конденсируется на внутренних частях двигателя и выполняет роль электролита. Электрохимическая коррозия отличается таким образом от газовой тем, что в ней происходят электрохимические процессы обычно при низкой температуре. Тем не менее этот тип коррозии встречается и в системе охлаждения, работающей при повышенной температуре.

Фретинг-коррозия. Одной из главных причин повреждений, определяемых часто ошибочно как износ в результате трения, является фреттинг-коррозия. Несмотря на хорошие условия смазки трущихся деталей, на границе контактируемых поверхностей происходят химические процессы, вызванные механическим воздействием и принимающие активное участие в процессах фрикционного изнашивания. Особенно сильно фретинг-коррозия проявляется на поверхностях деталей, сильно прижатых друг к другу, но подверженных взаимным колебаниям (беговая дорожка подшипников качения, секции топливных насосов, шлицы и др.). В результате такого взаимодействия возникают коррозионные язвы, а между трущимися поверхностями появляются мелкие зерна окислов. Этот процесс, кроме того, связан с локальным выделением тепла, что приводит к химическим изменениям в смазочных средствах (окисление, смолообразование).

Рис. 6.2. Виды коррозии стали: равномерная; б — язвенная; в — точечная (питтннговая); г — межкристаллптна д — транскристаллитная; е — подповерхностная

Следует отметить, что фретинг-коррозии подвергаются элементы, работающие без смазки или с малым ее количеством (винтовые соединения, шлицевые валы, направляющие элементы, заклепки и др.) и находящиеся под действием статической или динамической нагрузки. Колебательные движения таких элементов могут быть даже незаметными и, как правило, не превышают границ принятых допусков. В результате действия фретинг-коррозии происходит потускнение поверхности элементов вследствие осаждения продуктов коррозии (окислов) или частиц металла. В случае больших давлений и высокой частоты колебаний появляются глубокие выкрашивания и волнообразность поверхности. Затем появляются зазоры, бороздки, сваривание частей, а также трещины, которые являются результатом растягивающего действия продуктов коррозии. К сожалению, даже смазывание хорошими средствами не в состоянии предотвратить фретинг-коррозию.

Коррозионные повреждения могут проявляться по-разному В зависимости от агрессивности среды и марки металла встречаются следующие виды коррозии: равномерная, точечная язвенная, межкристаллитная, транскристаллитная и подповерхностная (рис 6.2). Наиболее опасны межкристаллитная и язвенная коррозии, распространяющиеся в глубь металла и вызывающие растрескивание вследствие появления в поверхностном слое надрезов. Совместное действие коррозии и напряжений особенно опасно для механизмов, работающих при переменной нагрузке. В большинстве случаев полностью предотвратить коррозию невозможно. Защита состоит только в замедлении коррозионного воздействия среды.

Снижения износа деталей двигателя от трения и коррозии можно добиться лишь тщательной фильтрацией масла и топлива, а также регулярной заменой масла.

Наличие в маслах и топливе загрязнений, а также соединений серы, значительно ускоряет скорость протекания коррозионных процессов и вызывает коррозионные разрушения в период длительного простоя двигателя. Кроме того, выделившиеся из масла капли воды в соединении с оставшимися от сгорания агрессивными газами образуют жидкие водные эмульсии или электролиты. Они покрывают гладкую поверхность цилиндров, образуя гальванические элементы, которые, в свою очередь, являются источником местной электрохимической коррозии Поэтому необходимо уделять должное внимание функционированию системы вентиляции картера, которая позволяет своевременно удалять продукты распада и сгорания топлив, содержащих этиловую жидкость.

В периоды длительного простоя автомобиля и во время его хранения, например зимой, происходит сильное коррозионное разрушение поверхностного слоя металла деталей двигателя, работающих на трение. Образующийся в результате коррозии влажный гидрат окиси железа покрывает трущиеся поверхности, что затрудняет их смачивание маслом и пуск двигателя, а также значительно ускоряет износ. Образовавшиеся на поверхности очаги коррозии проникают в глубь металла. В результате электрохимической коррозии на трущейся поверхности образуются значительные язвы, придающие поверхности определенную шероховатость. В результате этого увеличивается фактическое удельное давление на поверхности деталей, которое приводит к образованию локальных выкрашиваний металла.

форсунок в ультразвуковых ваннах и на стендах

широкого применения

для дезинфекции на объектах железнодорожного транспорта, пищевой промышленности, ЛПУ, ветеринарного надзора

для железнодорожного транспорта, сертифицированные ВНИИЖТ- «Фаворит К» и «Фаворит Щ», внутренняя и наружная замывка вагонов.

Антикорозийка: Защитные покрытия двигателя и системы выпуска

У современных автомобилей система выпуска газов работает в тяжелых условиях, способствующих коррозии. Изнутри ее разрушают горячие отработавшие газы, пары кислоты и конденсата влаги, а снаружи – вода, грязь, соль, камни. Более того, тенденция к уменьшению высоты легкового автомобиля приводит к тому, что его выпускная система приближается к дорожному полотну, вследствие чего глушитель и трубы разрушаются еще быстрее.

Из всех эксплуатационных факторов, способствующих коррозии, можно выделить 5 основных:

– сплошная внутренняя коррозия;

– сплошная внешняя коррозия;

– местная коррозия в местах сварки, щелях и зазорах;

– коррозия под влиянием механических нагрузок и деформации;

– коррозия под влиянием высокой температуры.

Первый вид, сплошная внутренняя коррозия, развивается вследствие образования при сгорании топлива воды, окислов углерода, азота и серы, некоторые из них являются сильными окислителями металла. Кроме того, этилированные топлива содержат рафинирующие добавки в виде хлоридов и бромидов, которые являются источником образования соляной и бромисто-водородной кислот.

Коррозия внутренних поверхностей глушителя ускоряется от действия нагара, образующегося во время работы двигателя. Вследствие большого различия коэффициентов теплового расширения слоя нагара и материала глушителя слой нагара при резких перепадах температур (например, при попадании воды на наружную поверхность глушителя) подвергается большим напряжениям и отслаивается. При этом открывается незащищенная поверхность металла, которая легко и быстро ржавеет.

Наружные поверхности выпускной системы разрушаются по двум главным причинам: повышения температуры металла от контакта с отработавшими газами и воздействия на поверхности водяных брызг, соли, грязи и др.

Для уменьшения коррозии системы выпуска и двигателя используют различные методы. В некоторых странах, в частности в США, 90 % глушителей изготовляют из алюминированной стали, т. е. из стали, на поверхность которой диффузионным способом нанесена смесь порошков алюминия и оксидов алюминия. При этом долговечность глушителя возрастает в 2–3 раза. В Великобритании глушители делают из стали, содержащей 11 % хрома и 36 % титана, или из стали, легированной молибденом.

Весьма эффективным способом защиты от коррозии наружных поверхностей системы выпуска является их окраска. Однако при ее выполнении надо учитывать, что температура отработавших газов, измеренная у выпускного трубопровода, находится обычно в пределах 420–760 °C. А температура металла выхлопной трубы составляет, соответственно, 200–540 °C. Из этого следует, что для их окраски пригодны только термостойкие, в основном кремнийорганические эмали и лаки. Термостойкость последних значительно повышается при добавлении 6–10 % алюминиевой пудры. Смешивать пудру с лаком надо непосредственно перед употреблением лака, так как при длительном хранении (более 4–6 ч) пудра теряет способность всплывать, в результате чего ухудшаются эксплуатационные показатели и внешний вид покрытий.

Кремнийорганические эмали и лаки после добавления к ним алюминиевой пудры имеют следующую термостойкость: КО-83 – до 420 °C, КО-88 и КО-815 – до 500 °C, КО-811 и КО-814 – до 400 °C.

Для окраски деталей системы выброса выхлопных газов автомобиля предназначена эмаль КО-828 алюминиевого цвета. Покрытия, нанесенные этой эмалью, обладают хорошей адгезией, соле– и влагостойкостью, выдерживают температуру 400 °C. Эмаль наносят методом пневматического распыления. Растворителем служит сольвент или РКБ-1. Сушат покрытие при 130 °C в течение 30 мин. Очень удобно то, что эту эмаль нужно наносить по металлу без грунта двумя слоями способом «мокрый по мокрому» с промежуточной выдержкой на воздухе в течение 5 мин.

Лак КО-83 после смешения с алюминиевой пудрой пригоден к нанесению в течение 6 ч. При нанесении лака из краскораспылителя его нужно развести до вязкости 13–14 с по B3–4 растворителем № 646. Сушат покрытие при 170–180 °C в течение 2 ч.

Эмали КО-811 выпускают красного, черного и зеленого цветов, они высыхают за 2 ч при 200 °C. Вязкость при распылении – 12–15 с по В3–4

Достаточно высокой термостойкостью обладают покрытия из полиамидных лаков. У них хорошая адгезия к металлам и стойкость к абразивному износу. Добавление 20 % алюминиевой пудры значительно повышает термостойкость покрытий.

Есть и другие способы защиты системы выпуска, которые используют и мастера, и автолюбители.

Проверен опытом такой метод. Для защиты от коррозии наружных поверхностей выпускных труб и глушителя автомобиля надо очистить их от грязи и рыхлой ржавчины и покрыть тонким слоем графитовой смазки. Когда смазка обгорит, детали будут покрыты довольно прочной противокоррозионной пленкой черного цвета.

Двигатель автомобиля окрашивают нитроглифталевой эмалью с алюминиевой пудрой либо эмалью МС-17 светло-серого цвета. Перед употреблением в эмаль добавляют сиккатив № 63 или 64 (2 % от массы эмали).

В процессе эксплуатации поверхность двигателя может нагреваться до 80 °C. Масла, пыль, сажа и другие загрязнения, скапливаясь на различных частях двигателя, образуют смесь, которая под действием тепла постепенно превращается в плотную, довольно толстую пленку, являющуюся хорошим теплоизолятором. Пленка затрудняет процесс естественного охлаждения двигателя за счет теплообмена с воздухом. Зимой это явление незаметно, а летом, особенно в южных районах, может стать главной причиной ухудшения работы двигателя: снижения мощности, повышенного расхода топлива и преждевременного износа.

Агрессивные примеси, входящие в состав грязи (соединения серы и хлора, влага), способствуют разрушению лакокрасочного покрытия двигателя, возникновению и развитию под пленкой грязи коррозии. По этой причине очистка двигателя от грязи является важнейшей технической необходимостью.

Слой спекшейся грязи можно снять обычным, механическим способом – с помощью скребков, щеток, тряпок и пр. Это очень трудоемкий процесс, да и качество очистки низко. На ремонтных предприятиях для этой цели применяют водные моющие растворы, состоящие из смеси тринатрийфосфата, кальцинированной соды, метасиликата натрия и др.

Порядок очищения двигателя таков. Двигатель снимают с автомобиля и погружают в горячий моющий раствор (79–90 °C). При комнатной температуре этот раствор малоэффективен, поэтому использовать его в условиях индивидуального гаража трудно. Растворители, обычно используемые для обезжиривания, в данном случае малопригодны, так как удаляют загрязнения не полностью. В результате на поверхности двигателя остается тонкая липкая пленка, содержащая остатки масел и смолистых веществ. К этой пленке легко пристает пыль и двигатель снова быстро загрязняется.

В продаже есть «Автоочиститель двигателя», позволяющий быстро и качественно очистить двигатель. В его состав входят растворители, поверхностно-активные вещества, ингибиторы коррозии и др. Очиститель хорошо снимает с двигателя все загрязнения и не оказывает отрицательного воздействия на металл.

Следует помнить, что «Автоочиститель двигателя» пожароопасен, поэтому до нанесения препарата на двигатель необходимо отключить провода от клемм аккумуляторной батареи.

Практично проводить очистку двигателя на открытой площадке, оборудованной коммуникацией для отвода сточных вод и краном с холодной водой. На поверхность двигателя очиститель наносят малярной кистью или распылением. Особенно тщательно очиститель нужно наносить на места, где много грязи.

После нанесения состав выдерживают некоторое время на поверхности, потом смывают водой из шланга. Если двигатель загрязнен очень сильно, и одноразовая обработка не дала результата, особенно загрязненные места обрабатывают повторно.

После окончания работы двигатель тщательно обмывают водой из шланга до полного удаления остатков загрязнений. Если обмыть водой из шланга нет возможности, двигатель обмывают из ведра, в этом случае для промывки необходимо 40–50 л воды. Во всех случаях двигатель необходимо мыть водой до тех пор, пока полностью не исчезнут следы эмульсии и пены.

Очиститель выпускают в двух упаковках: пластмассовых или стеклянных по 0,5 и 1 л, а также в аэрозольной упаковке. Аэрозольная упаковка более удобна в применении, так как позволяет быстро и равномерно наносить препарат на поверхность, в том числе и на труднодоступные места.

Расход состава для очистки одного двигателя в обычной упаковке – около 500 г, в аэрозольной – около 150 г.