Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. все о ее эффективности

Содержание:

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Одним из наиболее распространенных и  в то же время губительных факторов, воздействующих на автомобиль в процессе эксплуатации, выступает коррозия.

Разработано несколько способов защиты кузова от нее, причем встречаются как меры, направленные именно против данного явления, так и комплексные технологии защиты автомобиля, предохраняющие его от различных факторов.

В приведенной статье рассмотрена электрохимическая защита кузова.

Так как электрохимический способ защиты автомобиля направлен исключительно против коррозии, следует рассмотреть причины, вызывающие поражение ею кузова. Основными из них являются вода и дорожные реагенты, применяемые в холодный период.

В сочетании друг с  другом они образуют  высококонцентрированный соленый раствор.

К тому же осевшая на кузове грязь продолжительное время удерживает влагу в порах, а если она содержит дорожные реагенты, то еще и притягивает молекулы воды и из воздуха.

Ситуация усугубляется, если лакокрасочное покрытие автомобиля имеет дефекты, даже небольшого размера.

В таком случае распространение коррозии будет происходить очень быстро, и даже сохранившиеся защитные покрытия в виде грунта и оцинковки могут не остановить этот процесс.

Обратите внимание

Поэтому важно не только постоянно очищать автомобиль от грязи, но и следить за состоянием его лакокрасочного покрытия. В распространении коррозии также играют роль температурные колебания, а также вибрации.

Также следует отметить участки автомобиля, наиболее подверженные поражению коррозией. К ним относятся:

  • детали, расположенные ближе всего к дорожному покрытию, то есть пороги, крылья и днище;
  • сварные швы, оставшиеся после ремонта, особенно если он был неграмотно осуществлен. Это объясняется высокотемпературным «ослаблением» металла;
  • кроме того, ржавчина часто поражает различные скрытые плохо вентилируемые полости, где скапливается влага и долго не высыхает.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Рассматриваемый способ защиты кузова от ржавчины относят к активным методам.

Разница между ними и пассивными способами состоит в том, что первые создают какие-либо защитные меры, не позволяющие вызывающим коррозию факторам воздействовать на автомобиль, в то время как вторые лишь изолируют кузов от воздействия атмосферного воздуха. Данная технология изначально применялась для защиты от ржавчины трубопроводов и металлоконструкций. Электрохимический метод считают одним из наиболее эффективных.

Данный способ защиты кузова, который также называют катодным, основан на особенностях протекания окислительно-восстановительных реакций. Суть состоит в том, что на защищаемую поверхность накладывают отрицательный заряд.

Сдвиг потенциала осуществляют с применением внешнего источника постоянного тока или путем соединения с протекторным анодом, состоящим из более электроотрицательного металла, чем защищаемый объект.

Принцип действия электрохимической защиты автомобиля состоит в том, что между поверхностью кузова и поверхностью окружающих объектов вследствие разности потенциалов между ними по цепи, представленной влажным воздухом, проходит слабый ток. В таких условиях окислению подвергается более активный металл, а другой, наоборот, восстанавливается.

Именно поэтому используемые для автомобилей защитные пластины из электроотрицательных металлов называют жертвенными анодами.

Однако при чрезмерном сдвиге потенциала в отрицательную сторону возможно выделение водорода, изменение состава приэлектродного слоя и прочие явления, которые приводят к деградации защитного покрытия и возникновению стресс-коррозии защищаемого объекта.

Рассматриваемая технология для автомобилей предполагает использование в качестве катода (отрицательно заряженного полюса) кузова, а анодами (положительно заряженными полюсами) служат различные окружающие объекты или установленные на автомобиле элементы, проводящие ток, например, металлические сооружения или влажное дорожное покрытие. При этом анод должен состоять из активного металла, такого как магний, цинк, хром, алюминий.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Во многих источниках приведена разность потенциалов между катодом и анодом. В соответствии с ними, чтобы создать полную защиту от коррозии для железа и его сплавов, необходимо достичь потенциал в 0,1-0,2 В. Большие значения слабо сказываются на степени защиты. При этом плотность защитного тока должна составлять от 10 до 30 мА/м².

Однако эти данные не совсем верны – в соответствии с законами электрохимии, расстояние между катодом и анодом прямо пропорционально определяет величину разницы потенциалов. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо достичь определенного значения разницы потенциалов.

К тому же воздух, рассматриваемый при данном процессе в качестве электролита, способен проводить электрический ток, характеризующийся большой разницей потенциалов (примерно кВт), поэтому ток с плотностью 10-30 мА/м² не будет проводиться воздухом.

Возможно возникновение лишь «побочного» тока в результате намокания анода.

Что касается разности потенциалов, наблюдается концентрационная поляризация по кислороду. При этом попавшие на поверхность электродов молекулы воды ориентируются на них таким образом, что происходит освобождение электронов, то есть реакция окисления. На катоде данная реакция, наоборот, прекращается.

Вследствие отсутствия электрического тока освобождение электронов происходит медленно, поэтому процесс безопасен и незаметен. Благодаря эффекту поляризации, происходит дополнительное смещение потенциала кузова в отрицательную сторону, что дает возможность периодически выключать устройство защиты от коррозии.

Нужно отметить, что площадь анода прямо пропорционально определяет эффективность электрохимической защиты.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

В любом случае роль катода будет выполнять кузов автомобиля. Пользователю необходимо выбрать предмет, который будет использован в качестве анода. Выбор осуществляют на основе условий эксплуатации автомобиля:

  • Для автомобилей, находящихся в неподвижном состоянии, на роль катода подойдет расположенный вблизи металлический объект, например, гараж (при условии, что он построен из металла или имеет металлические элементы), контур заземления, который может быть установлен в отсутствии гаража на открытой стоянке.
  • На движущемся автомобиле могут быть использованы такие приспособления, как резиновый металлизированный заземляющийся «хвост», протекторы (защитные электроды), монтируемые на кузов.

Ввиду отсутствия тока, протекающего между электродами, бортовую сеть автомобиля +12 вольт достаточно подключить к одному или нескольким анодам через добавочный резистор.

Последнее устройство служит для ограничения тока разряда аккумулятора в случае замыкания анода на катод. Основными причинами замыкания являются неграмотно осуществленная установка оборудования, повреждение анода или его химическое разложение вследствие окисления.

Далее рассмотрены особенности применения перечисленных ранее предметов в качестве анодов.

Использование гаража в качестве анода считают наиболее простым способом  электрохимической защиты кузова стоящего автомобиля.

Если помещение имеет металлический пол или напольное покрытие с открытыми участками железной арматуры, то также будет обеспечена и защита днища.

В теплый период в металлических гаражах наблюдается парниковый эффект, однако в случае создания электрохимической защиты он не разрушает автомобиль, а наоборот направлен на защиту его кузова от коррозии.

Создать электрохимическую защиту при наличии металлического гаража весьма просто. Для этого достаточно подключить данный объект к положительному разъему аккумуляторной батареи автомобиля через добавочный резистор и монтажный провод.

В качестве положительного разъема можно использовать даже прикуриватель при условии наличия в нем напряжения при отключенном замке зажигания (не у всех автомобилей данное приспособление сохраняет работоспособность при отключенном двигателе).

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Контур заземления при создании электрохимической защиты используют в качестве анода по тому же принципу, что рассмотренный выше металлический гараж.

Различие состоит в том, что гараж защищает весь кузов автомобиля, в то время как этот способ — лишь его днище.

Контур заземления создают путем забивания в грунт по периметру автомобиля четырех металлических стержней длиной не менее 1 м и натягивания между ними проволоки. Подключение контура к автомобилю, как и гаража, осуществляют через добавочный резистор.

Резиновый металлизированный заземляющий «хвост» является простейшим способом электрохимической защиты движущегося автомобиля от коррозии. Данное приспособление представляет собой резиновую полоску с металлическими элементами.

Принцип его функционирования состоит в том, что в условиях высокой влажности между кузовом автомобиля и дорожным покрытием возникает разность потенциалов. Причем чем выше влажность, тем больше эффективность электрохимической защиты, создаваемой рассматриваемым элементом.

Заземляющий «хвост» устанавливают в задней части автомобиля таким образом, чтобы на него попадали брызги воды, вылетающие при движении по мокрому дорожному покрытию из под заднего колеса, так как это повышает эффективность электрохимической защиты.

Важно

Достоинство заземляющего хвоста состоит в том, что, помимо функции электрохимической защиты, он избавляет кузов автомобиля от статического напряжения.

Это особо актуально для транспорта, перевозящего топливо, так как электростатическая искра, являющаяся результатом накопления статического заряда в процессе движения, опасна для транспортируемого им груза.

Поэтому приспособления в виде металлических цепей, волочащихся по дорожному покрытию, встречаются, например, на бензовозах.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

В любом случае необходимо изолировать заземляющий хвост от кузова автомобиля по постоянному току и наоборот «закоротить» по переменному. Это достигают путем использования RC-цепочки, которая представляет собой элементарный частотный фильтр.

Защита автомобиля от коррозии электрохимическим способом с использованием в качестве анодов защитных электродов рассчитана также на эксплуатацию в движении. Протекторы устанавливают в наиболее уязвимых для коррозии местах кузова, представленных порогами, крыльями, днищем.

Защитные электроды, как и во всех рассмотренных ранее случаях, функционируют по принципу создания разницы потенциалов.

Достоинство рассматриваемого способа состоит в постоянном наличии анодов вне зависимости от того, стоит ли автомобиль или движется. Поэтому данную технологию считают весьма эффективной, однако она наиболее сложна в создании.

Это объясняется тем, что для обеспечения высокой эффективности защиты необходимо установить на кузове автомобиля 15-20 протекторов.

В качестве защитных электродов могут быть использованы элементы из таких материалов, как  алюминий, нержавеющая сталь, магнетит, платина, карбоксил, графит.

Первые два варианта относят к разрушающимся, то есть состоящие из них защитные электроды требуется менять с интервалом в 4-5 лет, в то время как остальные называют неразрушающимися, так как они характеризуются значительно большей долговечностью.

В любом случае протекторы представляют собой пластины круглой или прямоугольной формы площадью 4-10 см².

В процессе создания такой защиты нужно учитывать некоторые особенности протекторов:

  • радиус защитного действия распространяется на 0,25-0,35 м;
  • электроды необходимо устанавливать лишь на участки, имеющие лакокрасочное покрытие;
  • для закрепления рассматриваемых элементов следует использовать эпоксидный клей или шпатлевку;
  • перед установкой рекомендуется зачистить глянец;
  • наружную сторону протекторов недопустимо покрывать краской, мастикой, клеем и прочими электроизоляционными веществами;
  • так как защитные электроды представляют собой положительно заряженные пластины конденсатора, они должны быть изолированы от отрицательно заряженной поверхности кузова автомобиля.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Роль диэлектрической прокладки конденсатора будет выполнять лакокрасочное покрытие и клей, расположенные между протекторами и кузовом автомобиля. Также нужно учитывать, что величина расстояния между протекторами прямо пропорционально определяет электрическое поле, поэтому их следует устанавливать на небольшом расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить достаточную емкость конденсатора.

Читайте также:  Регулировка и настройка гбо 2 и 4 поколения своими руками. читай как

Провода к защитным электродам подводят через проколы в закрывающих отверстия в днище автомобиля резиновых заглушках.

Можно установить на автомобиль много протекторов маленького размера или меньшее количество защитных электродов большего размера.

В любом случае необходимо использовать данные элементы на участках, наиболее уязвимых по отношению к коррозии, обращенными наружу, так как роль электролита в данном случае выполняет воздух.

Кузов автомобиля после установки электрохимической защиты такого типа не будет бить током, так как она создает электричество очень небольшой силы. Даже если человек прикоснется к защитному электроду, то не получит удар.

Совет

Это объясняется тем, что в электрохимической антикоррозийной защите применяется постоянный ток малой силы, создающий слабое электрическое поле. К тому же существует альтернативная теория, согласно которой магнитное поле существует только между поверхностью кузова и местом установки защитных электродов.

Поэтому электромагнитное поле, создаваемое электрохимической защитой, более чем в 100 раз слабее электромагнитного поля мобильного телефона.

» ratio=»16-9″]

Источник: https://autokuz.ru/pokraska/kuzov-bamper/elektrohimicheskaya-zashita-kuzova.html

Электрохимическая защита кузова автомобиля от коррозии

Возникновение коррозии — одна из самых распространённых причин выхода автомобиля из строя. Под действием ржавчины поверхность кузова машины очень быстро приходит в негодность и разрушается.

Поэтому защита кузова от коррозии — одна из самых важных и обязательных задач, стоящих перед каждым владельцем автомобиля.

 Перед тем как говорить о том, каким образом может быть организована защита кузова автомобиля от ржавчины, давайте рассмотрим, что собой представляет процесс коррозии и каковы причины его возникновения.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективностиКоррозия капота автомобиля

По сути, процесс коррозии — это окисление металла, которое ведёт к дальнейшему его разрушению. От появления ржавчины большую часть кузова автомобиля защищает лакокрасочное покрытие. Нарушение этого покрытия создаёт незащищённые участки на поверхности кузова автомобиля.

Туда попадает влага с различными химически активными добавками. Слой грязи способствует тому, что влага задерживается в трещинках и микроповреждениях лакокрасочного слоя, что приводит к появлению ржавчины.

 Можно выделить следующие участки автомобиля, где повышена опасность возникновения очагов коррозии:

  • элементы, расположенные в непосредственной близости к поверхности дороги;
  • швы после неграмотно выполненной сварки после ремонта автомобиля;
  • незащищённые участки с плохой вентиляцией, где проблематично быстрое высыхание влаги.

Очень важно помнить, что своевременное удаление ржавчины — необходимый пункт автомобильного сервиса. Периодически осматривайте свою машину и в случае обнаружения очагов окисления обеспечьте их немедленное удаление. Игнорирование очагов ржавчины или несвоевременное устранение приведут к разрушению структуры металла.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективностиРжавчина на дверях авто

Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования

Защита кузова автомобиля от коррозии может осуществляться разными путями. Одним из интересных вариантов решения проблемы является катодная (электрохимическая) защита, носящая название «нержавейка».

Это активный способ защиты, он препятствует возникновению причин для развития коррозии. Он использует особенности окислительно-восстановительных химических реакций. Мы при помощи отрицательного электрического заряда воздействуем на тот участок, которому требуется защита от ржавчины.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективностиПотенциал на аноде

Принцип этого метода заключается в том, что между металлом кузова и средой вокруг машины проходит электрический ток, вызванный разницей потенциалов. При этом более активный материал окисляется, а менее активный — восстанавливается.

Поэтому пластины из негативно заряженных металлов принято называть жертвенными анодами. Однако здесь нужно соблюдать определённую осторожность: если сдвиг потенциала слишком велик, может выделяться водород, меняться структура при электродного слоя, наблюдаться «деградация» материала, а не его защита.

 Катодом в данной схеме выступает поверхность кузова, а положительным зарядом назначаются любые объекты из окружающей среды. Это могут быть части автомобиля, влажная поверхность дороги и т.п. Следует помнить, что для анода нужен активный материал: магний, алюминий, цинк или хром.

Эффективность работы такой схемы напрямую зависит от размера анода.

  Чем приклеить зеркало заднего вида?Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективностиКатодная защита кузова от коррозии — цинковый анод

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Для автомобиля, который неподвижно хранится в гараже, организовать своими руками электрохимический заслон очень просто. Как уже говорилось выше, в качестве катода выступает сама машина.

Анодом может быть назначено само здание гаража, если он сделан из металла. Либо это может быть заземляющий контур, если гараж неметаллический, или машина стоит на стоянке.

Металлический пол или открытые участки из металла снизу будут препятствовать появлению ржавчины на днище машины.

Заземляющий контур создаётся таким образом — вокруг машины забиваем в землю 4 металлических штыря. Их длина должна быть не менее 1 метра. Натягиваем вокруг этих штырей металлическую проволоку. Контур готов — в отличие от металлического здания он будет взаимодействовать только с днищем вашего авто.

Подключение контура или гаража выполняем через резистор — коммутируем его с положительным разъёмом автомобильного аккумулятора.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективностиПодключаем контур через резистор к аккумулятору

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Теперь давайте разберём, как своими руками защитить таким способом от коррозии движущуюся машину. Как и в описанном выше способе, авто выступает в роли катода. В качестве анода мы можем использовать заземляющийся«хвост» из резины или защитные электроды.

«Хвост» — это самый простой метод профилактики возникновения ржавчины. Это полоска резины с прикреплёнными металлизированными элементами. Он крепится на задней части транспортного средства таким образом, чтобы свисать и создавать разницу потенциалов между машиной и мокрым покрытием дороги.

С увеличением влажности автоматически возрастает эффективность защиты от окисления. На него попадают брызги из-под колёс машины, что служит на пользу для протекания электрохимического процесса.

Дополнительным плюсом «хвоста» является удаление статического напряжения.

Например, транспорт с огнеопасным грузом использует даже такое средство, как металлические цепи, которые волочатся по дороге — таким образом происходит удаление статического заряда, по причине которого может возникнуть искра и спровоцировать возгорание.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективностиЗаземляющий «хвост» из резины

Использование защитных электродов годится как для движущихся машин, так и для неподвижного транспорта. Для создания эффективной системы нужно поставить на авто около 15—20 элементов.

Это круглые или квадратные пластинки размером от 4 до 10 квадратных сантиметров. Для их изготовления годятся алюминий, нержавейка, магнетит, графит, платина.

Алюминий и нержавейка со временем разрушаются — их нужно будет менять через каждые 4 года.

Такие элементы имеют следующие свойства:

  • действуют в радиусе до 0,35 м;
  • ставятся лишь на окрашенные участки машины;
  • крепятся при помощи эпоксидного клея или шпатлёвки;
  • перед монтажом необходима зачистка;
  • наружная сторона не покрывается никакими изолирующими материалами;
  • необходима изоляция электродов от отрицательно заряженного кузова авто

  Рейтинг самых надежных авто в мире

Заключение

Каждый владелец авто должен уделять должное внимание профилактике возникновения коррозии на кузове авто. Для этого следует периодически проводить осмотр и удаление очагов ржавчины, контролировать целостность лакокрасочного покрытия и пользоваться антикоррозионными мастиками для незащищённых участков.

Очень эффективным средством профилактики процессов окисления является катодная защита кузова машины. Такая схема выглядит довольно несложно и может быть реализована без особых проблем своими руками.

Чтобы такая система работала эффективно, хорошо изучите принцип действия электрохимического метода и придерживайтесь всех рекомендаций в процессе работы. Если вы будете точно следовать всем пунктам инструкции, ваше авто получит надёжный щит, который будет препятствовать возникновению ржавчины на любых участках.

Источник: https://okuzove.ru/poleznye-stati/katodnaya-elektroximicheskaya-zashhita-avtomobilya-ot-korrozii.html

Катодная защита автомобиля от коррозии

Главной болезнью любого автомобиля является коррозия. На советских машинах признаки её появления проявляются раньше, на европейских — немного позже, а модели японского автопрома считаются наиболее защищёнными. Но все они рано или поздно начинают покрываться рыжими коррозийными пятнами.

Устранение таких дефектов становится дорогостоящей проблемой, на которую некоторые автовладельцы просто закрывают глаза. А выбором других становится катодная защита от коррозии. Эта тема интересна для каждого водителя, который желает сохранить как можно дольше первоначальный внешний вид авто.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Как действует защита

Способ защиты, который лёг в основу этой статьи, является активным методом, основанным на электрохимических законах. Изначально таким образом защищали трубопроводы и различного рода конструкции из металла. Со временем катодная защита металлов от коррозии перекочевала и в автомобильную сферу.

В основе лежат особенности протекания реакций окислительно-восстановительного характера. Для организации защиты на металлический объект накладывается отрицательно заряженный заряд.

Также необходимо присутствие сдвига потенциала, который может быть создан двумя способами: использованием внешнего тока или соединением с протекторным анодом, конструкция которого состоит из металла с более высоким уровнем электроотрицательности по сравнению с автомобилем.

Принцип работы катодной защиты основан на слабом токе, который проходит через влажный воздух от автомобиля к окружающим предметам.

В результате кузов с низкой электроотрицательностью восстанавливается за счёт окисления металла с высокой электроотрицательностью.

Теперь становится понятно, почему пластины для защиты носят название жертвенных анодов — сами разрушаются, зато автомобиль восстанавливается.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Подобная защита автомобиля от коррозии требует осторожного подхода, тщательного изучения теории и точного соблюдения правил её организации. Стоит создать слишком большой сдвиг потенциала и результат будет полностью противоположным. Начнёт выделяться водород, состав электродного слоя изменится, покрытие автомобиля подвергнется деградации и на нём появятся следы стресс-коррозии.

Составные элементы катодной защиты

Есть обязательные составляющие, без которых защита просто не будет функционировать.

Катод и анод

Катодом в нашей схеме защиты является сам автомобиль, он будет служить минусом. Анодом может быть любая металлическая конструкция, пластина и любая поверхность, которая способна проводить электрический ток, даже мокрый асфальт. Без этих двух составляющих электрохимическая защита автомобиля от коррозии просто не будет функционировать.

От некоторых специалистов можно услышать про разность потенциалов и степень защиты, которая определяется этим показателем. Железо будет защищено от коррозии при величине потенциалов в пределах 0,1–0,2 В.

Обратите внимание

На самом деле расстояние, которое находится между анодом и катодом, может достигать нескольких сантиметров и даже метров. Чем больше расстояние между электродами, тем большей должен быть показатель разницы потенциалов.

Читайте также:  Советы, как выбрать усилитель в машину - качественный звук в несколько шагов

Да и воздух не будет проводить ток небольшого напряжения, разница потенциалов должна быть на уровне киловольта.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Что действительно влияет на эффективность защиты автомобиля, так это площадь анода. Чем она больше, тем катодная защита автомобиля от коррозии будет лучше проявляться.

Электрический ток

Чтобы схема исправно работала, электрический ток между двумя электродами не нужен. Даже если он и возникнет, то будет носить характер побочного продукта. Такой ток может образоваться от мокрого анода, намокших колёс машины и т. д. А проявляться он будет на аккумуляторе, который разрядится быстрее обычного.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Чтобы установка катодной защиты не принесла вреда автомобилю, а работала в нужном нам направлении, потребуется бортовую систему соединить с анодом посредством добавочного резистора.

Такое устройство позволит ограничить разряд аккумулятора в том случае, если анод будет замкнут на катоде.

Причиной такой ситуации может быть неправильно собранная схема, выход из строя анода, например, полное окисление вплоть до разложения.

Выбираем правильный анод

Важным моментом в процессе формирования электрохимической защиты является выбор анода. Мы рассмотрим все наиболее удачные из распространённых вариантов, чтобы вам было проще сделать свой выбор.

Металлический гараж

Это самый простой, наиболее доступный и, соответственно, самый распространённый вариант анода. А если в этом гараже ещё и пол сделан из железа или хотя бы имеется открытая арматура, то днище машины также будет защищено от пагубного влияния коррозии. В летнее время сила защиты возрастает за счёт парникового эффекта.

Для формирования защиты при таком выборе анода потребуется металлический корпус сооружения (в нашем случае это гараж) соединить с плюсом на аккумуляторе. Эта батарея должна быть установлена в машине посредством резистора или провода для монтажа.

Для плюса можно использовать прикуриватель, но только в том случае, если в нём сохраняется напряжение после отключения зажигания.

Контур заземления

Такой выбор анода потребует от автовладельца аналогичных действий. Но учтите, что устройство катодной защиты по большей части будет работать на днище машины. Эту ситуацию можно исправить, проделав несложную работу.

В землю, по периметру расположения машины, вбивается четыре металлических стержня и соединяются они между собой обычной металлической проволокой.

Подключение контура проводится по аналогии с предыдущим случаем, когда анодом служил металлический гараж.

Металлизированный резиновый хвост с эффектом заземления

Такой способ организации защиты считается самым простым, но не менее эффективным, если разговор идёт за движущуюся машину. При повышенной влажности воздуха имеет место разность потенциалов между автомобилем и влажной дорогой.

По логике влияние коррозии должно усиливаться при таких условиях, но в нашем случае за счёт наличия хвоста усиливается катодная защита. Хвост обязательно должен устанавливаться сзади автомобиля.

На него должна попадать влага в виде брызг, которые вылетают из-под задних колёс.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Такое приспособление выполняет ещё и роль антистатика. Хвост должен быть правильно прикреплён к машине: в изолированном положении относительно корпуса ТС по току постоянного характера, а по переменному току он должен быть «закорочен» на корпус. Такое подключение можно организовать за счёт использования RC-цепочки, которая служит элементарным частотным фильтром.

Защитные электроды-протекторы

Как отдельную тему можно рассматривать этот вид анодов, но мы постараемся уложиться в один подзаголовок. Роль защитных протекторов выполняют элементарные пластинки, сделанные из металла. Для их установки можно выбирать самые уязвимые для коррозии места в машине. Чаще всего выбираются крылья, днище и пороги. Принцип действия схож со всеми предыдущими способами.

Защита действует непрерывно и не зависит от движения машины и влажности воздуха, что выступает преимуществом. Но организация такой защиты требует больших временных затрат, ведь таких анодов нужно будет разместить не менее 15 штук.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Стоит обратить внимание на металл, из которого будут изготовлены защитные электроды. Есть два варианта:

  1. Разрушающиеся придётся менять каждые пять, а то и четыре года. Это может быть алюминий или нержавейка.
  2. Не разрушающиеся будут служить гораздо дольше, но их стоимость возрастает в несколько раз. В качестве примера можно привести карбоксил, платину, магнетит или графит.

Также нужно знать правила размещения таких анодов:

  1. Форма должна быть прямоугольной или круглой с площадью от 4 до 10 кв. см.
  2. Один такой элемент может защитить не более 35 см площади машины.
  3. Установка производится только на лакокрасочное покрытие с помощью эпоксидного клея, который не контактирует с глянцем.
  4. Пластина должна смотреть навстречу брызгам и агрессивной среде.

Защищать автомобиль необходимо — это должен понимать каждый автовладелец. Из всех способов именно катодная защита демонстрирует хорошие результаты. Есть смысл «попотеть» над организацией одного из способов защиты, чтобы в будущем не лить слёзы над проржавевшим кузовом.

Источник: https://CarExtra.ru/obzory/katodnaya-zashhita-avtomobilya-ot-korrozii.html

Защита кузова легкового автомобиля от коррозии с помощью цинковых элементов

Соломахин Ю. В., Шилов Е. С. Защита кузова легкового автомобиля от коррозии с помощью цинковых элементов // Молодой ученый. — 2016. — №9. — С. 301-304. — URL https://moluch.ru/archive/113/29286/ (дата обращения: 26.05.2019).



The article describes a vehicle protection technology using zinc cells, which are more active with respect to the steel vehicle body, and avoid corrosion during its use. Also shown are the features of this technology with respect to anticorrosion treatment of liquid coatings.

Keywords: car, car body, body protection, zinc, corrosion protection, active metal, corrosion, localized corrosion, anode, cathode, operation, fins.

Коррозия — это процесс разрушения твердых тел в результате химических и электрохимических реакций, развивающихся на поверхности предмета при его взаимодействии с окружающей средой.

Сталь, из которого производят автомобили, корродирует на всех этапах своего существования: изготовление изделия, транспортировка, хранение и эксплуатация.

И все это продолжается до полного разрушения и преобразования в оксид железа (Fe2O3) [1].

Многие автовладельцы полагают, что если появилась коррозия на поверхности автомобиля, то возможности от нее избавиться нет. Для того чтобы защитить кузов автомобиля от разрушения, существует специальный метод — антикоррозийная обработка жидкими покрытиями. Антикоррозийная обработка не остановит процесс, но значительно замедлит его, защищая кузов автомобиля.

Коррозии подвержены все транспортные средства, независимо от производителя. Некоторые заводы-изготовители, применяют для кузова защитные покрытия при базовой обработке, но защитить автомобиль от коррозии они полностью не могут, и только увеличат срок службы кузова.

Условия эксплуатации только усложняют ситуацию, особенно в мегаполисах. Ускоряют процесс коррозии мелкие сколы и царапины, причиной которых является плохое качество дорог. Противогололедные реагенты и высокая концентрация солевых паров и серных соединений в атмосфере промышленных городов тоже имеют пагубное влияние. Скорость коррозийной реакции зависит от ряда причин:

  • – сложная конструкция кузова и технологические ошибки, допущенные еще на стадии проектирования;
  • – тонкий слой заводского антикоррозийного покрытия в труднодоступных местах, например, на днище автомобиля;
  • – неправильный уход за автомобилем в процессе эксплуатации.
  • В связи с тем, что в последние десятилетия количество машин неуклонно растет, возрос спрос и на антикоррозийные препараты. Все антикоррозионные покрытия можно разделить на подгруппы в зависимости от их состава и места нанесения:
  • – средства для внешних поверхностей.
  1. Битумная мастика. Такие средства произведены на основе битумных и синтетических смол. Мастика выполняет две функции: консервация металла и защита поверхности от механических воздействий. Толщина слоя, наносимого на автомобиль, составляет 250–400 мкм.
  2. ПВХ. Это материалы из ПВХ и на основе каучука. Такое покрытие считается самым долговечным из всех существующих на данный момент. Его, преимущественно, используют в заводских условиях.
  3. Жидкий пластик. Такой материал обладает низкой степенью механической стойкости, соответственно, его нежелательно использовать как основное средство антикоррозийной обработки.

– средства для скрытых поверхностей:

  1. Невысыхающие составы на масляной основе. Такой препарат находится в жидком состоянии на протяжении всей эксплуатации. Он хорошо заполняет появляющиеся микротрещины поверхности.
  2. Составы на парафиновой основе. Это материалы на базе воска. После нанесения материал высыхает, образуя восковую эластичную пленку. Он сохраняет эластичность даже при резких температурных колебаниях.

Если кузов автомобиля уже имеет очаги коррозии, то сначала необходимо очистить кузов с помощью пескоструйной машины, которая подает песок, под высоким давлением очищая кузов.

Данные технологии эффективны, но дорогостоящие, средняя стоимость обработки днища легкового автомобиля составляет около 25 тыс. руб.

Кроме высокой цены, вышеописанные технологии обладают еще рядом недостатков, таких как: долгое время обработки (2–3 дня), высокая трудоемкость, сложная диагностика состояние кузова после нанесения покрытия, и недолговечность.

Важно

Исходя из вышенаписанного, в данной статье будет рассмотрен способ защиты кузова с помощью цинковых элементов с конечно стоимостью около 5 тыс. руб.

Из описанного ранее механизма коррозии следует, что если два металла поместить в раствор электролита (простую или подсоленную воду), то один из них, а именно более активный, начнет испускать электроны и присоединять к образовавшимся ионам гидроксильные группы (ОН) из раствора электролита, а другой, менее активный, будет принимать электроны, присоединяя их к своим ионам [2, с. 15]. В результате более активный металл — анод — будет окисляться, а менее активный металл — катод — восстанавливаться. Таким образом, анод будет защищать катод от коррозии. В обычных условиях анодом является корпус автомобиля, и именно он прежде всего страдает от коррозии. Для защиты корпуса автомобиля необходимо обеспечить его контакт с более активным металлом. По отношению к железу более активными металлами являются кадмий, хром, цинк, магний и другие металлы.

Для реализации протекторной защиты необходимо протектор плотно закрепить на чистой поверхности защищаемого металла. Если на эту конструкцию будет воздействовать влага, то в соответствии с приведенной выше химической реакцией электроны протектора будут переходить в защищаемый металл и на катоде (корпусе автомобиля) начнется выделение водорода.

Читайте также:  Как завести машину, если залило свечи? а мы знаем

Ионы протектора, соединяясь с кислородом (гидроксильными группами ОН), вызывают окислительную реакцию, которая приводит к появлению гидроокиси того металла, из которого сделан протектор Таким образом обеспечивается катодная защита корпуса автомобиля до тех пор, пока протектор полностью не разрушится вследствие коррозии.

После этого, как и положено, начнет корродировать корпус автомобиля.

Для реализации протекторной защиты необходимо, прежде всего, иметь несколько пластин протектора — цинка. Площадь каждой пластины должна составлять несколько десятков квадратных сантиметров, толщина — не менее 0,5 мм. Далее очищают от грязи и краски те места кузова автомобиля, которые наиболее уязвимы для коррозии.

Обычно это задние части внутренних поверхностей крыльев, скрытые полости (чаще всего пороги) и т. д. На выбранные места необходимо напаять или наклеить с помощью тонкого слоя токопроводящего клея пластины протектора (рисунок 1). На этом все работы по установке протекторной защиты закончены.

В процессе эксплуатации необходимо только регулярно проверять состояние протектора.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Рис. 1. Схема установки цинковых элементов

Легковые автомобили, как это было показано ранее, эксплуатируются в существенно иных условиях. Поэтому протекторная защита носит в этом случае локальный характер и защищает только те места, которые находятся в непосредственной близости к протектору. На рисунке 2 показан результат от установки цинкового элемента на сталь.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Рис. 2. Применение цинкового элемента на стали

Из рисунка видно, что очаговая коррозия которая уже была на металле, не так прогрессирует как на другом образце стали без применения цинкового элемента (рисунок 3).

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Рис. 3. Образец стали без применения цинкового элемента

В результате данного эксперимента наглядно показано практическое применение цинковых элементов и их эффективность для защиты кузова легкового автомобиля.

Литература:

  1. http://krasymavto.ru/kuzovnye-raboty/remont/antikorrozijnaya-obrabotka-avtomobilya-svoimi-rukami.html
  2. Бородин В. В., «Защита автомобиля от коррозии электрохимическим способом» — М.: Транспорт, 2004. — 30 с.: ил.

Основные термины (генерируются автоматически): протекторная защита, цинковый элемент, активный металл, антикоррозийная обработка, корпус автомобиля, кузов автомобиля, коррозия, легковой автомобиль, образец стали, пластина протектора.

Источник: https://moluch.ru/archive/113/29286/

Катодная защита кузова авто — эффективный способ защиты авто от коррозии!

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Защищать машину от ржавчины следует на протяжении всего времени ее эксплуатации. Так уж заложено в природе, что все металлические изделия подвержены агрессивному химическому воздействию окружающей среды.

 Сегодня поговорим о коррозии, которая быстро разрушает металл, а также о том, как эффективно ей противостоять.

Для противодействия данной неприятности используются разные методы, и одним из наиболее эффективных способов считается катодная защита автотранспорта от ржавчины.

Обработка всевозможными антикоррозийными препаратами дает только временный эффект. А когда железо подвергается еще и сварочным действиям, тогда спасти ослабевший металл (на участке сварочного шва) не получится ни у одного средства. Однако есть одно исключение. Это катодная защита от коррозии.

Катодная защита авто в действии

В этой статье вы узнаете о том, что такое катодная защита кузова, на чем она базируется, а также об основных преимуществах использования такой защиты.

Следует отметить, что этот вид защиты кардинально отличается от всех остальных видов антикоррозийной защиты. В сравнении с остальными вариантами (мовилем, мастикой и т.д.

), катодный вариант защиты является высокотехнологичным.

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии. Все о ее эффективности

Принцип действия указанного метода базируется на разнице полей анода и катода. В частности, катодная защита кузова предусматривает применение автомобильного кузова в качестве катода. Для этого к кузову автомобиля присоединяется минусовый контакт.

А в качестве анода (плюсового контакта) используется любой материал, способный проводить ток (например, обычная железная пластина). По образовавшейся цепи протекает слабый ток, что приводит к разрушению анода.

При этом сам кузов машины (выступающий в роли катода) находится под защитой, и поэтому не подвергается воздействию коррозии.

Как правило, в качестве источника питания применяется стандартный автомобильный аккумулятор. Благодаря тому, что по цепи идет ток низкого напряжения, есть возможность поддерживать защиту даже при очень слабом заряде АКБ.

Что можно задействовать в качестве анода?

Самым элементарным и эффективным вариантом считается такой способ, при котором в качестве анода применяется обычный железный гараж. В этом случае все очень просто. Нужно только подключиться к одной из его стенок.

Когда же автотранспорт хранится на улице, тогда самым результативным методом защиты станет применение особых резино-металлических компонентов. В народе они известны как антистатики.

Кроме того, по периметру машины обязательно следует натянуть проволоку и посредством резистора подсоединить к ней авто.

Подобный вариант гарантирует защиту днища автомобиля даже в тех случаях, когда машина хранится на улице, а не внутри гаража.

Совет

Нужно отметить и такой важный момент, что в зимний сезон года катодная защита от коррозии действует лишь при тщательной очистке машины от различных реагентов, которыми обильно посыпаются наши дороги. Когда на транспортном средстве будет слой грязи (содержащий реагенты), тогда катодная защита попросту станет бесполезной перед такой сильной химической «атакой» на ваш автомобиль.

Источник: http://vopros-avto.ru/katodnaya-zashhita-kuzova-avto-effektivnyiy-sposob-zashhityi-avto-ot-korrozii/

Катодная защита кузова от коррозии

Автовладельцу, который задумывается о хорошем состоянии и товарном виде своего автомобиля, очень важен вопрос защиты кузова от ржавчины.

Вы, скорее всего, замечали, что купить подержанный автомобиль с идеальным лакокрасочным покрытием очень трудно. Конечно, это зависит от эксплуатации и года выпуска.

 В приведенной статье рассмотрена катодная защита кузова автомобиля от коррозии, этот способ также называется электрохимической защитой.

Но особенно актуальна проблема повреждения кузова в зимнее время года, когда дороги поливают химическими реагентами. Они предотвращают обледенение проезжей части, улучшая сцепление колес, но оказывают негативное влияние на лакокрасочное покрытие.

Где применяется катодная защита от коррозии?

При любой царапине или сколе на тех местах, где имеется необработанный металл, происходит химическое взаимодействие (окисление), и как результат − появление ржавчины. Как же это предотвратить?

В Японии, например, с ее мокрым морским климатом для предотвращения ржавчины автомобили обрабатывают высокими частотами. Еще есть способ оцинковки кузова, который не очень дешевый, но действенный.

В первую очередь катодную защиту используют от коррозии:

  • массивных металлоконструкций;
  • металлических опор, контактирующих с грунтовыми покрытиями;
  • морских сооружений и металлоконструкций;
  • судов;
  • трубопроводов.

Например, если газовый трубопровод, пущенный под землей, не предохранить от «повреждения», то такая труба выйдет из строя за несколько месяцев. Поэтому метод катодной защиты хорошо зарекомендовал себя не только в автомобильной, но и в других отраслях промышленности.

Катодная защита может предотвратить как полное, так и частичное разрушение металла. Она функционирует постоянно (за ней не нужно следить), поддерживая процесс восстановления «зараженной» поверхности. Также эффективно используется при различных видах коррозии, например, точечная ржавчина в виде мелких точек по поверхности.

Механизм работы катодной защиты кузова

Схема установки катодов в автомобиле

Если говорить простым языком, то кузов автомобиля станет катодом электродной пары. За анод берутся металлические поверхности, хорошо проводящие ток, а также влажный асфальт. Слабым проводником становится воздух. За счет малой разности потенциалов  ржавчина появляется на аноде, а не на кузове.

Подключение катодов к аккамулятору

Очень важный момент: при катодном методе защиты используется именно разность потенциалов! Для того чтобы случайно возникший ток не расходовал заряд аккумулятора, батарея подключается к аноду через резистор, принимающий на себя ненужный заряд.

В качестве положительного полюса питания используется много вариантов, но автомобиль лучше защищен при большей площади присоединения.

Варианты размещения анода

В любом случае роль катода будет выполнять кузов автомобиля. Пользователю необходимо выбрать предмет, который будет использован в качестве анода. Выбор осуществляют на основе условий эксплуатации автомобиля.

Анод – корпус гаража

За анод принимается гараж, если он сделан из металла. Так же, за счет металлических элементов на полу, будет происходить защита днища авто. Подключение анода происходит к аккумуляторной батарее.

Анод – контур заземления

Защищаемый объект – дно автомобиля, которое подвержено ржавчине сильнее. Контур состоит из четырех железных прутков (длина 1-1,5 м), забитых в землю на углах парковки. Подключение происходит через резистор.

Анод – заземлитель

Обратите внимание

Этот метод защищает автомобиль при движении. Он приспосабливается в таком месте, где по максимуму будет контактировать с водой, летящей от дорожного полотна. Также заземлитель служит для снятия статического электричества с корпуса автомобиля. При установке происходит изоляция от тока. Также необходимо с помощью интегрирующей цепи RC запитать на кузов.

Анод – протектор

Для этого метода защиты используются специальные пластины из более активного металла, по сравнению с защищаемой поверхностью. Они крепятся на автомобиле в местах, более подверженных ржавчине: пороги, крылья двери и днище.

Данная защита локальная, но действует постоянно − как в стоячем состоянии, так и в движении. Однако на один сохраняемый от ржавчины элемент ставится от 15 штук. Говорят, что это действенный метод защитить автомобиль локально.

Главное при установке учитывать определенные моменты:

  • действие протектора составляет примерно 25 сантиметров;
  • для монтажа электрода необходимо иметь целое и качественное покрытие без ржавчины, царапин и рыжиков;
  • обязательно электрод крепится при помощи электропроводящей эпоксидной смолы (клей или шпатлевка на основе клея);
  • электроды снаружи ничем не нужно закрывать;
  • недопустимо применение с электродами мастики и краски, так как эти изоляционные материалы не дадут работать аноду.

Стоит отметить, что процесс окисления металлов достаточно медленный. Катодная защита начнет действовать сразу же, а заметна станет через определенное время.

Вам выбирать, по какой схеме защитить свой автомобиль от коррозии и какой анод использовать. Главное, вы надолго и надежно предохраните кузов от ржавчины и жучков, что положительно скажется на внешнем виде автомобиля на долгое время.

Источник: https://automotolife.com/services/katodnaya-zashhita-kuzova-ot-korrozii

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector