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