Состав загрязнений на деталях автомобильных двигателей

Загрязнения по фазовому состоянию могут быть как твердыми, так и жидкими. Асфальтено-смолистые вещества имеют переходную структуру — от столообразного до твердого фазового состояния Карбены и карбоиды являются продуктами глубокого преобразования ТСМ и представляют собой твердые вещества с высокой поверхностной активностью. Эти продукты прочно удерживаются на поверхности.

Рис. 5.1. Структурная схема образования загрязнений от топливно-смазочных материалов

Нагар — это продукт неполного сгорания топлива; откладыва­ется на стенках камеры сгорания, клапана, днище поршня. По структуре нагар может быть плотным, рыхлым и пластичным. Хи­мический состав и внешний вид нагаров неоднороден и зависит от качества и состава применяемых топлив и масел. Нагар может вклю­чать 80...85% карбенов и карбоидов, 4...7% асфальтенов, 6...14% смол и 1...5% золы. Нагар обладает высокой механической проч­ностью и хорошей адгезией к поверхности детали.

Лаки — продукты глубокого преобразования ТСМ — состоят преимущественно из карбенов и карбоидов, связанных преобразо­ванными нейтральными смолами, гидроксикислотами, асфальтенами. Внешне они представляют собой тонкую прочную пленку, которая образуется в зоне поршневых колец, части шатуна, а так­же на юбке и внутренних стенках поршня. Как правило, они обра­зуются в зонах воздействия высоких температур на углеводороды масел и топлива, а также в зонах, в которых нет сгорания, но температуры находятся на пределе сгорания углеводородов. Опре­деляющим процессом образования лаков является тонкослойное окисление ТСМ.

Осадки — сгустки, которые откладываются на стенках карте­ров, щеках коленчатых валов, распределительных шестернях, мас­ляных насосах и в маслопроводах. Они состоят из продуктов сгора­ния и физико-химического изменения топлива и масла, механи­ческих примесей, продуктов износа деталей и воды. Осадки не ра­створяются в масле и обладают большой плотностью. На 40...80 % осадки состоят из масел и смол: карбены, карбоиды и зола состав­ляют 10...30%. Осадками загрязнено 50...70% поверхности дета­лей двигателей и проявляются в двух зонах: высокотемпературной (на деталях цилиндропоршневой группы) и низкотемпературной (в картере двигателя).

Продукты коррозии получаются в результате химического или электрохимического разрушения металлических деталей под дей­ствием внешних факторов. При этом на поверхности деталей об­разуется пленка красновато-бурового цвета гидроаксидов метал­лов (на алюминиевых деталях пленка имеет серовато-белый цвет гидрата оксидов алюминия). Факторами, обуславливающими кор­розию, являются влага, коррозионно-активные продукты ТСМ, внешние условия. В окончательном виде продукты коррозии пред­ставляют собой комбинированные сложные составы, включающие также продукты преобразования ТСМ, механические примеси и продукты износа.

Накипь образуется в системе водяного охлаждения двигателя при эксплуатации. Откладываясь на стенках рубашек охлаждения двигателя и радиатора, накипь затрудняет теплообменные процессы и нарушает нормальную работу двигателя. Образование накипи происходит за счет содержания в воде в растворенном состоянии солей кальция и магния, т. е. жесткостью воды, которые при на­гревании воды до 70...90°С разлагаются и отлагаются на деталях системы охлаждения. Продуктами накипи являются в основном карбонаты кальция и магния, сульфаты и силикаты. Также в сис­теме охлаждения образуются илистые охлаждения вследствие по­падания в систему механических примесей.