Способы защиты автомобиля от коррозии доклад

Коррозия автомобиля и способы борьбы с ней. Методы планирования шумоизоляции авто

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Июня 2013 в 16:17, реферат

Краткое описание

Химическая коррозия автомобиля возникает при взаимодействии поверхностей металлов в сухих газовых средах и не сопровождается возникновением электрохимических процессов на границе фаз. К примеру, если взять железо, то в условиях умеренного климата процесс химической коррозии ведет к образованию на его поверхности равномерного (сплошного) слоя гидратированного оксида железа. Такой вид коррозии не представляет опасности для металлических конструкций, особенно в тех случаях, когда потери металлов (железа) не превышают технически обоснованных норм. Последствия такой коррозии могут быть сравнительно легко учтены и просчитаны.

Вложенные файлы: 1 файл

Коррозия автомобиля и способы борьбы с ней.docx

Коррозия автомобиля и способы борьбы с ней

Корро́зия (от лат. corrosio — разъедание) — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. В общем случае это разрушение любого материала, будь то металл или керамика, дерево или полимер. Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде.

Виды коррозии автомобиля

По механизму: химическая и электрохимическая коррозия.
По типу разрушений: сплошная и местная коррозия.

При этом четко отделить химическую коррозию от электрохимической почти всегда трудно, а иногда и просто невозможно.

Гораздо опаснее вид местной коррозии, от которой тяжелее защититься, притом, что в этом случае потери металла, как правило, совсем невелики. Ее разрушительное действие состоит в том, что, глубоко въедаясь в структуру металла, она тем самым резко снижает прочность как отдельно взятых участков, так и всей конструкции в целом. Развитию местной коррозии благоприятствуют морская вода, растворы солей, в частности таких, как хлорид кальция, натрия, магния. К числу наиболее распространенных ее разновидностей относятся: язвенная, точечная, щелевая, контактная и межкристаллическая коррозия.

Разрушение металла под воздействием возникающих в коррозионной среде гальванических элементов называют электрохимической коррозией. При электрохимической коррозии всегда требуется наличие электролита (конденсат, дождевая вода и т. д.), с которым соприкасаются электроды — либо различные элементы структуры материала, либо два различных соприкасающихся материала с различающимися окислительно- восстановительными потенциалами. Если в воде растворены ионы солей, кислот, или т. п., электропроводность её повышается, и скорость процесса увеличивается.

Если растворяющийся электрод коррозионно-стоек, процесс коррозии замедляется. На этом основана, например, защита железных изделий от коррозии путём оцинковки — цинк имеет более отрицательный потенциал, чем железо, поэтому в такой паре железо восстанавливается, а цинк должен корродировать. Однако в связи с образованием на поверхности цинка оксидной плёнки процесс коррозии сильно замедляется.

Коррозия автомобиля во время эксплуатации и пассивные методы борьбы с ней

Особое влияние на коррозию кузова автомобиля оказывают условия его хранения. Связано это с тем, что автомобиль большую часть времени содержится на стоянке, в гараже и только небольшую часть времени находится в движении. Во время движения автомобиль интенсивно обдувается свежим воздухом, «проветривается», что снижает при прочих равных условиях скорость коррозии.

На открытой стоянке на автомобиль постоянно воздействуют находящиеся в воздухе влага и атмосферные осадки. В условиях низкой и средней влажности в теплое время года, при изменении температуры воздуха атмосферная влага конденсируется по всей поверхности автомобиля, как снаружи, так и внутри салона. Наибольшее ее скопление наблюдается в скрытых полостях (порогах, лонжеронах, стойках, на внутренней поверхности дверей, потолка под декоративной обивкой). С повышением температуры, влага с открытых поверхностей испаряется, но еще продолжительное время находится в скрытых полостях. В результате, именно эти, как правило, труднодоступные части кузова более других страдают от коррозии. При высокой влажности воздуха или во время выпадения осадков влага более или менее равномерно распределяется по всей внешней поверхности автомобиля, и поскольку она в данном случае не застаивается, в наименьшей степени вызывает процесс коррозии. Однако следует заметить, что и в данном случае возможно накопление влаги в салоне автомобиля. Таким образом, при хранении автомобиля на открытой стоянке в максимальной степени подвержены коррозии внутренние поверхности его кузова. Внешние поверхности корродируют лишь там, где нарушено лакокрасочное покрытие.

На первый взгляд, наилучшие условия для длительного хранения автомобиля создаются в гараже, поскольку гараж предохраняет автомобиль от внешних осадков. Однако, многочисленные исследования показали, что это справедливо только при малой влажности воздуха. В условиях большой влажности скорость коррозии металла в обычном стальном боксе с бетонным полом составляет 1 мм/год, что в 5—20 раз выше скорости на открытом воздухе. Причина этого, парадоксального на первый взгляд, явления состоит в том, что металлические стенки гаража являются примером дополнительного катода, который и увеличивает скорость коррозии. Наличие столь большого по размерам дополнительного катода вызывает коррозию как изнутри, так и снаружи всего корпуса. При этом в большей степени страдают те части кузова, которые находятся в более влажных нижних слоях атмосферы (пол, днище, диски колес, трансмиссия).

С целью лучшей сохранности автомобиля стенки гаража должны быть окрашены, а пол необходимо надежно защитить от подземных вод. С этой целью перед укладкой бетона, асфальта или щебня положите на землю полиэтиленовые листы, которые полностью закроют поверхность пола. Тем самым, вы надежно предохраните свой гараж от влаги, содержащейся в земле, что особенно важно в период осенних дождей и весеннего половодья. Некоторые автолюбители обивают стены и пол гаража деревом.

Как правило, при движении скорость коррозии корпуса автомобиля снижается. Причина этого явления состоит в том, что встречный воздух интенсивно обдувает корпус автомобиля, и как следствие, снижается влажность воздуха как снаружи, так и изнутри корпуса. Однако, при движении по грязной или мокрой дороге воздействие на корпус автомобиля дождя, снега, соли, которой посыпают дороги в зимний период, в совокупности с механическими воздействиями песка, мелких камней, льдинок, и вибрации приводит к старению и разрушению покрытия. Наиболее уязвимыми местами при этом являются внутренние поверхности передних я задних крыльев, днища, трансмиссии и подвески автомобиля. Механические воздействия в сочетании с влагой приводят к тому, что именно эти места корпуса автомобиля начинают корродировать в первую очередь.

Наиболее известные способы защиты корпуса движущегося автомобиля — противокоррозионная обработка днища и использование подкрыльников. Лучшее защитное покрытие для днища — это покрытие на основе каучуковых смол, которые имеют отличную адгезию к металлу и образует толстый, рыхлый слой, в котором механические частицы (песок, грязь) вязнут, не доходя до металла.

Обычно выделяют три направления методов защиты от коррозии:

Для предотвращения коррозии, в качестве конструкционных материалов применяют нержавеющие стали, кортеновские стали, цветные металлы. При проектировании конструкции стараются максимально изолировать от попадания коррозионной среды, применяя клеи, герметики, резиновые прокладки.

Активные методы борьбы с коррозией направлены на изменение структуры двойного электрического слоя. Применяется наложение постоянного электрического поля, с помощью источника постоянного тока; напряжение выбирается с целью повышения электродного потенциала защищаемого металла. Другой метод — использование жертвенного анода, более активного материала, который будет разрушаться, предохраняя защищаемое изделие.

В качестве защиты от коррозии может применяться нанесение какого-либо покрытия, которое препятствует образованию коррозионного элемента.

Различные мастики являются пассивными средствами, которые защищают днище кузова. Они создаются на основе каучуковой, смоляной или битумной основах. Так же, в них добавляют различные масла, графит и волокнистые вещества. Такую мастику наносят на самое днище кузова толстым слоем. Перед нанесением мастики необходимо обработать все щели антикоррозийным средством, так как данное средство не способно проникнуть в них.

Красочное покрытие, полимерное покрытие и эмалирование должны, прежде всего, предотвращать доступ кислорода и влаги. Все чаще применяется покрытие стали другими металлами (цинк, олово, хром, никель). Цинковое покрытие защищает сталь даже когда покрытие частично разрушено. Цинк имеет более отрицательный потенциал и корродирует первым. В отличие от оцинкованной жести, при разрушении слоя олова, корродировать, притом усиленно, начинает железо, так как олово имеет более положительный потенциал. Другая возможность защитить металл от коррозии — применение защитного электрода с большим отрицательным потенциалом, например, из цинка или магния. Для этого специально создаётся коррозионный элемент. Защищаемый металл выступает в роли катода, и этот вид защиты называют катодной защитой.

Если сравнить потенциалы цинка и магния с железом, они имеют более отрицательные потенциалы. Но, тем не менее, корродируют они медленнее вследствие образования на поверхности защитной оксидной плёнки, которая защищает металл от дальнейшей коррозии. Образование такой плёнки называют пассивацией металла. У алюминия её усиливают анодным окислением (анодирование). При добавлении небольшого количества хрома в сталь, на поверхности металла образуется оксидная плёнка. Содержание хрома в нержавеющей стали — более 12 процентов.

Катодная защита от коррозии автомобиля — это особая электрохимическая защита, основанная на наложении катодного электрода либо катодного тока. Анод будет защищать катод от воздействия коррозии. В данном случае анодом является кузов автомобиля. Более активный металл способен защитить кузов, к ним относится цинк, хром, магний и алюминий. Металл, который выступает в качестве катода, получил название протектор. Его крепят на чистой поверхности кузова, при попадании влаги данный металл будет вступать в реакцию и защищать кузов автомобиля от вредного воздействия коррозии. Этот метод применяют для защиты от коррозии морских судов, мостов, котельных установок, расположенных под землей труб. Для защиты корпуса судна на наружную сторону корпуса крепят цинковые пластинки.

Электрохимическая защита автомобиля от коррозии — данная защита представляет собой особую катодную защиту. В нее входят два гальванических металла цинка, которые находятся под постоянным напряжением, именно это создает эффект оцинковки на всей поверхности вашего автомобиля, тем самым помогает снизить возникновения коррозии на 500%.

Это смогли доказать ученные, которые провели не один ряд простых химических опытов. Они используются на трубопроводах, металлоконструкциях, а с недавнего времени и на кузове автомобиля. В настоящее время он считается одним из самых эффективных методов, который помогает защитить автомобиль от появления на нем ржавчины. Она защищает ваш автомобиль даже в самых труднодоступных местах, в отличие от других антикоррозийных устройств и препаратов. Электрохимическая защита состоит из электрического блока и цинковой пластины. Его необходимо обязательно заземлять и присоединять к аккумулятору и кузову автомобиля. Такой метод помогает защитить ваш автомобиль даже во время того, как он стоит под открытым небом. В странах Европы и Соединенных Штатах Америки уже давно используют данный метод. К нам он пришел совсем недавно, но уже получил огромную популярность. Его используют многие автомобилисты.

Многие владельцы иномарок считают, что им будет достаточно, заводской защиты автомобиля от коррозии. Владельцы оцинкованного кузова, вообще могут спать спокойно, но на самом деле это не так. Многие используют обычный метод грунтования, но этот способ давно устарел и является не эффективным. Катафорезный метод нанесения грунтовки на поверхность автомобиля считается наиболее прогрессивным и эффективным.

Наиболее действенным способом заводской борьбы с коррозией является оцинковка кузова. Ее делают толщиной 6-9 мкм. После такой обработки коррозия может появиться, минимум через год. Это происходит из-за того, что в покрытие образуются микропоры, именно через них влага попадает на металл и вступает с ней в реакцию. Стоит помнить, что если коррозия появилась на поверхности вашего кузова, то вы не сможете устранить ее навсегда, она обязательно даст о себе знать при любом удобном для нее случае. Поэтому, стоит, с первых дней покупки автомобиля, позаботится о его защите.

Шумоизоляция автомобиля — технологический процесс, предназначенный для уменьшения степени проникновения посторонних звуков в салон автомобиля, и снижения уровня шумов различного происхождения.

Описание и виды защиты кузова от коррозии

Известно, что металлические поверхности транспортных средств необходимо покрывать антикоррозионными средствами. Дело в том, что даже при тщательном уходе кузов постоянно испытывает влияние внешних физических и химических факторов, вследствие чего образуется ржавчина. Антикоррозионное покрытие в значительной степени помогает продлить срок службы кузова и автомобиля в целом.

Что такое коррозия, почему она образуется и чем опасна?

Коррозия – разрушение металла вследствие его химической реакции с водой и кислородом. В процессе движения ничем не защищенная поверхность кузова и других деталей постоянно подвергается механическому воздействию и соприкасается с воздухом, который содержит кислород.

Коррозия кузова автомобиля

Атмосферные осадки, в свою очередь, способствуют попаданию влаги на металл, причем в труднодоступных местах автомобиля влага испаряется достаточно долго. Реакция железа с водой и кислородом приводит к образованию губительной ржавчины.

Ржавчина – одна из наиболее серьезных «болезней» кузова. Ее распространение ведет к ослаблению силовой конструкции автомобиля и снижает уровень пассивной безопасности при столкновении.

Наиболее уязвимые места

Кузов вследствие своей сложной конструкции ржавеет неравномерно. К самым уязвимым местам относят:

Сварные швы. Сварка не может обеспечить полной герметичности деталей, так что в швах всегда имеются микротрещины. При постоянной влажности именно в местах сварки образуются первичные очаги коррозии.
Днище, колесные арки, ниши и пороги. Эти места постоянно сталкиваются с грязью, песком и камнями. При движении автомобиля на скорости физическое воздействие становится весьма ощутимым, так что коррозия образуется довольно быстро.
Двигатель и выхлопная система. Работающий двигатель обладает высокой температурой, которая сильно отличается от температуры окружающей среды. Постоянный перепад температур также вызывает коррозию.
Внутренняя часть кузова. Салон легко загрязняется и увлажняется даже после небольших поездок.

Все эти места требуют разной защиты, так как причины возникновения коррозии неодинаковы.

Зачем дополнительно обрабатывать кузов, если это делают на заводе?

Многие автомобилисты считают, что коррозии подвержены только старые машины с внушительным пробегом, а новенькие авто не нуждаются в дополнительной антикоррозионной обработке. В действительности это далеко не так, так как обработка производителя скорее рассчитана на защиту автомобиля от заводских дефектов.

В реальных условиях машина постоянно подвергается воздействию агрессивных факторов: повышенной влажности, химическим реагентам на дорогах, и даже кислотным дождям.

Производитель редко учитывает влияние подобных условий, к тому же качество заводской обработки не всегда обладает приемлемым уровнем.

Читайте также: Схем машины лада калина

Обработанное антикором днище

Многие автомобили оцинковывают при производстве, однако, эта мера тоже не является панацеей от коррозии. Толщина цинкового слоя весьма невелика, так что различные механические повреждения и вибронагрузка легко его разрушают.

Виды защиты

Для защиты автомобиля разработано множество видов антикоррозионной обработки:

Активная. Проводится с помощью средств, которые взаимодействуют с металлом и отталкивают влагу.
Пассивная. Сюда относят барьерную защиту, для которой используют различные виды покрытий или накладок.
Преобразующая. Включает в себя средства, способствующие избавлению от ржавчины, которая уже появилась на кузове.
Комплексная. Подразумевает применение сразу нескольких способов.

В отдельную категорию иногда относят электрохимическую защиту.

Электрохимический способ

Весьма эффективный метод, с помощью которого можно добиться такого же высокого результата, как при цинковании. Суть этого способа заключается в особенностях протекания химических реакций между металлом, кислородом и водой.

Согласно законам физики и химии, необходимо создать разницу электрических потенциалов. Элемент с высоким потенциалом окисляется, а с низким – восстанавливается.

Таким образом, для защиты металла от окисления ему придают отрицательный потенциал. Преимущество такого способа – антикоррозийный эффект даже в труднодоступных частях кузова.

Катодная защита

Наиболее часто электрохимическую защиту проводят катодным методом. В таком случае металл кузова приобретает отрицательный потенциал и восстанавливается. Для смещения потенциала необходимо обеспечить прохождение тока, которое выполняется с помощью специального прибора.

Соответствующий электронный модуль можно приобрести или изготовить вручную, после чего установить в салоне и подключить к бортовой сети.

Пример схемы подключения катодной защиты

Прибор периодически нужно отключать, так как при сильном смещении потенциала наблюдается негативный эффект.

В качестве анода – элемента, который будет иметь положительный потенциал и испытывать окисление – можно использовать металлический гараж или заземление на открытой стоянке. Когда машина движется, то анодом выступает заземление с дорогой: для этого достаточно прикрепить к бамперу резиновую полоску с металлическими элементами. При движении образуется разница потенциалов между кузовом и дорогой.

Анодная защита

При использовании анодной защиты на кузов необходимо установить медные, алюминиевые или цинковые пластины, которые будут окисляться и «перетягивать» на себя процесс разрушения. Как правило, их ставят на крепления фар, брызговиков, внутренние поверхности порогов или дверей. Недостаток этого способа – монтаж пластин, которые все равно не смогут закрыть собой весь кузов.

Элемент анодной защиты

Барьерные методы

Зачастую коррозия образуется в определенных местах, которые часто контактируют с водой или испытывают физические повреждения. Такие места можно просто закрыть механическими барьерами, что значительно замедлит скорость ее возникновения.

Как правило, в роли барьеров выступают:

Специальные грунты и мастики, которыми тщательно покрывается поверхность кузова.
Пластиковые накладки. Обычно на колесные ниши устанавливают специальные подкрылки, пороги и низ дверей закрывают обвесами, на передней и задней кромке капота также встречаются пластиковые элементы или накладки из кожзаменителя.
Ламинирование. Применение пленки, изготовленной из винила или полиуретана. Кузов, покрытый пленкой, надежно защищен от камней, различных мелких повреждений, воздействия солнца и влаги.

Обычно автомобилисты сочетают сразу несколько способов барьерной защиты.

Нанесение антикоррозионного покрытия

Комбинированная защита от коррозии

Комбинированный метод подразумевает применение нескольких способов борьбы с коррозией. Например, можно использовать пластиковые накладки и нанесение влагоотталкивающих составов. Другие автовладельцы предпочитают применять катодную защиту и специальные грунты.

Любой автомобиль неизбежно подвержен воздействию коррозии, при этом заводское покрытие не всегда является надежным антикоррозийным средством. Чтобы продлить срок службы кузова, его нужно комплексно защищать от разрушения практически с самого начала эксплуатации автомобиля.