Główną chorobą każdego samochodu jest korozja. Samochody radzieckie wykazują oznaki jej pojawienia się wcześniej, samochody europejskie — nieco później, a japońskie modele samochodów są uważane za najbardziej chronione. Ale wszystkie one prędzej czy później zaczynają pokrywać się czerwonymi plamami korozji. Eliminacja takich usterek staje się kosztownym problemem, na który niektórzy właściciele samochodów po prostu przymykają oko. A wyborem innych staje się katodowa ochrona antykorozyjna. Temat ten jest interesujący dla każdego kierowcy, który chce jak najdłużej zachować oryginalny wygląd samochodu.
Jak działa ochrona
Metoda ochrony, która jest podstawą tego artykułu, jest aktywną metodą opartą na prawach elektrochemicznych. Początkowo metoda ta była stosowana do ochrony rurociągów i różnych konstrukcji metalowych. Z czasem ochrona katodowa metali przed korozją przeniosła się do sektora motoryzacyjnego.
Opiera się ona na specyfice reakcji redoks. Aby zorganizować ochronę, na metalowy obiekt nakładany jest ujemnie naładowany ładunek. Konieczna jest również obecność przesunięcia potencjału, które można wytworzyć na dwa sposoby: użycie prądu zewnętrznego lub podłączenie do anody ochronnej, której konstrukcja składa się z metalu o wyższym poziomie elektroujemności w porównaniu z samochodem.
Zasada ochrony katodowej opiera się na słabym prądzie, który przepływa przez wilgotne powietrze z samochodu do otaczających go obiektów. W rezultacie ciało o niskiej elektroujemności jest regenerowane poprzez utlenianie metalu o wysokiej elektroujemności. Teraz staje się jasne, dlaczego płytki ochronne nazywane są anodami protektorowymi — one same ulegają zniszczeniu, ale samochód zostaje zregenerowany.
Ten rodzaj zabezpieczenia antykorozyjnego samochodu wymaga starannego podejścia, dokładnego przestudiowania teorii i precyzyjnego przestrzegania zasad jego organizacji. Jeśli przesunięcie potencjału będzie zbyt duże, rezultat będzie zupełnie odwrotny. Zacznie uwalniać się wodór, zmieni się skład warstwy elektrodowej, powłoka samochodu ulegnie degradacji i pojawią się na niej oznaki korozji naprężeniowej.
Składniki ochrony katodowej
Istnieją obowiązkowe komponenty, bez których ochrona po prostu nie będzie działać.
Katoda i anoda
Katodą w naszym schemacie ochrony jest sam samochód, będzie on służył jako minus. Anodą może być dowolna metalowa konstrukcja, płyta i każda powierzchnia, która może przewodzić prąd elektryczny, nawet mokry asfalt. Bez tych dwóch elementów ochrona elektrochemiczna samochodu przed korozją po prostu nie będzie działać.
Niektórzy eksperci mówią o różnicy potencjałów i stopniu ochrony, który jest określany przez tę wartość. Żelazo będzie chronione przed korozją przy potencjale od 0,1 do 0,2 V. W rzeczywistości odległość między anodą a katodą może sięgać kilku centymetrów, a nawet metrów. Im większa odległość między elektrodami, tym większa musi być różnica potencjałów. Tak, a powietrze nie będzie przewodzić prądu o małym napięciu, różnica potencjałów powinna być na poziomie kilowoltów.
To, co naprawdę wpływa na skuteczność ochrony samochodu, to powierzchnia anody. Im jest ona większa, tym lepsza będzie katodowa ochrona antykorozyjna samochodu.
Prąd elektryczny
Aby obwód działał prawidłowo, prąd elektryczny między dwiema elektrodami nie jest konieczny. Nawet jeśli się pojawi, będzie miał charakter produktu ubocznego. Taki prąd może być generowany przez mokrą anodę, mokre koła samochodu itp. I pojawi się na akumulatorze, który rozładuje się szybciej niż zwykle.
Aby mieć pewność, że instalacja ochrony katodowej nie zaszkodzi samochodowi, ale zadziała w pożądanym przez nas kierunku, konieczne będzie podłączenie systemu pokładowego do anody za pomocą rezystora addytywnego. Takie urządzenie pozwoli ograniczyć rozładowanie akumulatora w przypadku zwarcia anody z katodą. Przyczyną takiej sytuacji może być nieprawidłowo zmontowany obwód, awaria anody, na przykład całkowite utlenienie aż do rozkładu.
Wybór właściwej anody
Ważnym punktem w procesie tworzenia ochrony elektrochemicznej jest wybór anody. Przyjrzymy się wszystkim najbardziej udanym z popularnych opcji, aby ułatwić dokonanie wyboru.
Metalowy garaż
Jest to najprostsza, najbardziej przystępna cenowo, a zatem najbardziej powszechna opcja anody. A jeśli podłoga garażu jest wykonana z żelaza lub przynajmniej ma otwarte wzmocnienie, podwozie samochodu będzie również chronione przed szkodliwym działaniem korozji. W okresie letnim siła ochrony wzrasta ze względu na efekt cieplarniany. Aby utworzyć ochronę za pomocą tego wyboru anody, konieczne będzie połączenie metalowego korpusu konstrukcji (w naszym przypadku jest to garaż) z plusem na akumulatorze. Akumulator ten powinien być zainstalowany w samochodzie za pomocą rezystora lub przewodu do montażu. Jako plusa można użyć zapalniczki samochodowej, ale tylko wtedy, gdy utrzymuje ona napięcie po wyłączeniu zapłonu.
Obwód uziemienia
Wybór anody będzie wymagał podobnych działań ze strony właściciela samochodu. Należy jednak pamiętać, że urządzenie ochrony katodowej będzie działać głównie na spodzie samochodu. Sytuacji tej można zaradzić, wykonując kilka prostych czynności. Cztery metalowe pręty są wbijane w ziemię wzdłuż obwodu lokalizacji samochodu i są połączone ze sobą zwykłym metalowym drutem. Podłączenie obwodu odbywa się analogicznie do poprzedniego przypadku, gdy anoda służyła jako metalowy garaż.
Metalizowany gumowy ogon z efektem uziemienia
Ta metoda organizacji ochrony jest uważana za najprostszą, ale nie mniej skuteczną, jeśli mówimy o poruszającym się samochodzie. Gdy powietrze jest wilgotne, występuje różnica potencjałów między samochodem a mokrą drogą. Logicznie rzecz biorąc, skutki korozji powinny się nasilać w takich warunkach, ale w naszym przypadku obecność ogona wzmacnia ochronę katodową. Ogon musi być zainstalowany z tyłu pojazdu. Musi być narażony na wilgoć w postaci rozprysków, które wylatują spod tylnych kół.
Takie mocowanie spełnia również rolę urządzenia antystatycznego. Ogon musi być odpowiednio przymocowany do maszyny: w pozycji izolowanej w stosunku do nadwozia pojazdu przy prądzie stałym, a przy prądzie zmiennym musi być «zwarty» z nadwoziem. Połączenie to można zorganizować za pomocą łańcucha RC, który służy jako elementarny filtr częstotliwości.
Elektrody ochronne
Ten rodzaj anod można uznać za osobny temat, ale postaramy się zmieścić w jednym podtytule. Rolę ochronników spełniają elementarne płytki wykonane z metalu. Do ich montażu można wybrać najbardziej narażone na korozję miejsca w samochodzie. Najczęściej wybierane są błotniki, spód i progi. Zasada działania jest podobna do wszystkich poprzednich metod.
Ochrona działa w sposób ciągły i nie zależy od ruchu samochodu i wilgotności powietrza, co jest zaletą. Ale organizacja takiej ochrony wymaga dużo czasu, ponieważ takie anody będą musiały być umieszczone co najmniej 15 sztuk.
Warto zwrócić uwagę na metal, z którego zostaną wykonane elektrody ochronne. Do wyboru są dwie opcje:
- Destrukcyjne trzeba będzie wymieniać co pięć, a nawet cztery lata. Może to być aluminium lub stal nierdzewna.
- Niezniszczalne wytrzymają znacznie dłużej, ale ich koszt wzrasta kilkukrotnie. Przykładami są karboksyl, platyna, magnetyt lub grafit.
Należy również znać zasady umieszczania takich anod:
- Kształt powinien być prostokątny lub okrągły o powierzchni od 4 do 10 centymetrów kwadratowych.
- Jeden taki element może chronić nie więcej niż 35 cm powierzchni maszyny.
- Montaż odbywa się wyłącznie na lakierze przy użyciu kleju epoksydowego, który nie wchodzi w kontakt z połyskiem.
- Płyta musi być skierowana w stronę rozprysków i agresywnego środowiska.
Ochrona samochodu jest konieczna — każdy właściciel samochodu powinien to zrozumieć. Ze wszystkich metod to właśnie ochrona katodowa wykazuje dobre wyniki. Warto «pocić się» nad organizacją jednej z metod ochrony, aby w przyszłości nie ronić łez nad zardzewiałą karoserią.