Катодная защита от коррозии автомобиля своими руками
Обновлено: 04.07.2024
Я знал до этого что кузова обычно защищают обработкой днища, порогов, крыльев и других скрытых полостей авто обработкой специальной антикором. И стоит это от 2000 до 6000 рублей, в зависимости от модели автомобиля. А тут в рекламе стояла цена всего 1600 рублей?! Приехав в автосервис разговорился с мастером который мне и охотно рассказал о технологии. Я заметил что бокс не пустовал, стояли уже 4 машины на установке, похоже было что отбоя от клиентов нет.
Сам прибор умещается в обычном пластиковом боксе размером чуть больше видеокассеты, установка занимает всего один час, тогда как обработка антикором не менее 2 часов. При этом гарантия от появлении коррозии 8 лет, при правильной эксплуатации. Конечно все подробности мне не рассказали, это и понятно, коммерческая тайна. На следующий день я пошел в нашу библиотеку и погрузился в поиски, и после просмотра старых книг и журналов нашел подробную технологию этого чудо устройства. Привожу дословно, схемы и формулы прилагаю.
Принцип действия устройства основан на создании гальванической пары между кузовом автомобиля и дополнительными электродами. Описываемое устройство легко может сделать каждый автолюбитель из недефицитных деталей. Это устройство аналогично тем изделиям (антикорам), которые в настоящее время имеются в продаже, однако стоимость его в несколько раз ниже.
Основное отличие предлагаемого устройства от промышленных состоит в том, что с целью упрощения в нем отсутствуют элементы, сигнализирующие о работоспособности устройства. Однако высокая надежность устройства и соблюдение простейших условий эксплуатации делают эти элементы излишними.
Электрическая схема простейшего устройства приведена на рис. 1.
Устройство содержит делитель напряжения, выполненный на двух резисторах сопротивлением R1 и R2 соответственно. Верхний по схеме вывод резистора R1 соединен с положительным выводом аккумулятора, нижний по схеме вывод резистора R2 соединен с отрицательным выводом. При таком соединении резисторов в точке Б относительно метала кузова автомобиля будет потенциал V1, который определяется из выражения
U = Е х R2/(R1 + R2)
где Е — напряжение аккумулятора 12 В.
Потенциал U должен быть равен защитному потенциалу, при котором прекращается процесс коррозии. При последовательном соединении резисторов через них течет ток, равный I = E/(R1 + R2)
Сила тока (01-100 мА) выбирается из условия, что при обычной влажности один анод надежно защищает примерно 4-10 дм2 площади. R2 = V/I; R1 = (E/I) — R2
Если по каким-либо причинам необходимо изменить значения защитного потенциала или силу тока, соответствующие значения сопротивлений резисторов могут быть определены из приведенных соотношений. К точке 1 делителя необходимо припаять длинные провода (в изоляции), к другим концам которых припаять стальные пластины—аноды.
Каждый анод представляет собой пластину из низкоуглеродистой стали прямоугольной формы размерами примерно 2х2 см. Для защиты можно использовать и внешние аноды, о чем будет сказано далее. Предлагаемое устройство превращает корпус автомобиля в катод, который в процессе эксплуатации будет восстанавливаться за счет окисления анодов. Конструкция устройства — произвольная
В простейшем случае делитель можно расположить на небольшой изоляционной пластине (гетинакс, пластмасса), верхний вывод резистора R1 и нижний резистора R3 закрепить на этой пластине с помощью винтов, а остальные выводы припаять к металлической пластине, к которой провода от анодов могут также закрепляться с помощью винтов (рис. 2).
Все устройство необходимо поместить в какую-либо изоляционную коробочку или залить эпоксидной смолой. Устройство удобно разместить в моторном отсеке автомобиля вблизи аккумулятора. Противокоррозионные устройства, поступающие в продажу, имеют определенные средства контроля — светодиоды, сигнализирующие о включении устройства и о пропадании потенциала в точке К. Подобное контрольное устройство (например, триггер Шмидта) можно добавить и в предлагаемое устройство.
Однако проще 1 раз в месяц замерить потенциал на выходе устройства в точке Б и убедиться а его работоспособности, тем более что визуальный контроль все равно необходим. Кроме того, введение контрольных элементов увеличивает потребляемую силу тока с 1 до 10 мА, ограничивает тот период времени, в течение которого можно не подзаряжать аккумулятор. Это время можно оценить по следующей методике.
Из руководства по эксплуатации автомобиля, да и из собственной практики автомобилист знает, что устойчивый пуск двигателя с помощью стартера возможен, если емкость аккумулятора составляет не менее 60% номинальной. Если использовать готовое устройство с током потребления 5 мА, то время, в течение которого аккумулятор можно не подзаряжать (Т) составляет 40 дней. С учетом саморазряда аккумулятора это время будет еще меньше.
Предлагаемое же устройство фактически не разряжает аккумулятор (время Т при его использовании может составлять более года) что особенно важно при длительном хранении автомобиля.
Путем несложных вычислений я пришел к выводу: себестоимость данного аппарата всего 300 рублей, конечно если делать самому и не нанимать специалистов, но как видите из описания ничего сложного нет. Не хило правда?! Прибор всего за 300 рублей а устанавливаешь его уже за 1600 рублей , и все довольны!
Даже за минусом рекламы, аренды бокса, оплаты труда механиков, прибыль минимум 300% а то и больше. Ну смотря у кого какая хватка. Вы видели такую рекламу в своем городе? Нет? Это пока нет, спешите занимайте свою нишу!
Коррозия – наиболее распространенная причина разрушения металлических поверхностей вашего автомобиля. Продукт коррозионного процесса – это ржавчина – оксид железа. Коррозия металла не останавливается ни на секунду – она начинается в момент рождения автомобиля и распространяется по кузову, днищу, что неизменно приведет в негодность автомобиль, если ничего с этим не делать. Электрохимическая защита автомобиля от коррозии – один из лучших вариантов уберечь свою машину от ржавения.
Электрохимическая защита кузова автомобиля от коррозии
- Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования
- Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже
- Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля
- Заключение
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.
Коррозия 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.
Варианты анодов и принцип применения
Для понимания сути процесса стоит рассмотреть варианты анода:
Металлический гараж, выступающий в роли анода — доступный и простой способ защиты внешней поверхности кузова от коррозии. При наличии металлического пола в гараже или кусков арматуры возле машины, можно защитить и днище транспортного средства. К примеру, в теплую погоду в гараже из металла появляется парниковый эффект.
В роли анодов применяются следующие материалы:
Особенность защитных пластин — особое сечение (прямоугольное или круглое) и площадь в 5-10 квадратных сантиметров.
При монтаже анодов стоит учесть следующие рекомендации:
- Один электрод способен защитить небольшой участок кузова, имеющий радиус 0.2-0.4 метра;
- Установка анодов производится на местах, которые покрыты краской;
- для фиксации защитных анодов стоит применять шпатлевку с эпоксидкой в составе или непосредственно эпоксидный клей. Перед выполнением работ место для установки стоит зачистить;
- внешняя часть анода (защитного проводника) без пайки не должна ничем покрываться. В частности, требование касается клея, краски, мастики и прочих материалов;
- протекторы стоит изолировать от катода — кузова автомобиля, создав небольшое расстояние между пластинками. Это необходимо для сохранения хотя бы минимального уровня напряжения. Роль диэлектрика выполняет эпоксидка и ЛКП машины.
Механизм работы катодной защиты кузова
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.
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.
Принцип действия
При использовании катодной защиты роли распределяются следующим образом:
- Катод — корпус транспортного средства;
- Анод — пластинки, металлические конструкции и прочие токопроводящие поверхности (покрытие на дороге в том числе).
Между защищаемым от коррозии металлом и внешней частью анода появляется ток. В роли катализатора выступает воздух, обладающий повышенной влажностью. Анод постепенно окисляется и разрушается. У катода происходит обратный процесс — коррозия останавливается.
Интересен тот факт, что проводники можно располагать вплотную друг с другом или на расстоянии до нескольких метров. Но чем дальше анод и катод друг от друга, тем выше требования к разности потенциалов. При указанных параметрах и большом расстоянии между проводниками тока не будет.
Катодная защита основана не на электрическом токе как таковом, а на разности потенциалов. В этом случае молекулы жидкости при попадании на кузов, выступают в качестве анода, а катодом является металл. Как следствие, окисление кузова останавливается. Из-за отсутствия разности потенциалов электроны высвобождаются с небольшой скоростью. Под действием поляризации потенциал автомобиля (точнее, его кузовной части) смещается в отрицательном направлении.
Главное влияние на эффективность катодной защиты оказывает площадь анода. Чем она больше, тем ярче эффект. В роли катода, как уже упоминалось, выступает кузов машины. Остается выбрать анод, который подключается к сети машины (12 Вольт) через специальное сопротивление. Главное назначение последнего — уменьшить разрядный ток АКБ при контакте анода и катода, вероятного в случае ошибочного монтажа катодной защиты или преждевременного окисления анода.
Если с катодом удалось определиться (это кузов машины), то что использовать в роли анода? Эту функцию берет на себя гараж из металла, контур заземления на стоянке, защитные электроды и так далее.
Как защитить автомобиль от коррозии
Как локализовать коррозию и какие методы борьбы с ней наиболее оптимальны
Коррозия на разных участках — находим и локализуем!
При выборе способа обработки и уязвимых участков стоит помнить, что это явление может иметь разную природу происхождения. Одни элементы кузова могут коррозироваться с медленной скоростью, тогда как у вторых этот процесс происходит очень быстро. Это объясняется тем, что в ходе эксплуатации автомобиля, эти элементы несут разную нагрузку и могут находится в разных условиях работы. Отметим наиболее уязвимое место практически у всех автомобилей – это сварные швы. Именно там появляются различные повреждения, собирающие влагу, которая превращается в воду. В таких местах коррозия проявляется наиболее быстро и может привести к непоправимым последствиям.
Также отметим особенности эксплуатации автомобиля – в механизмах коррозии в щелях большую роль играет уровень вибрации и перепады температур в холодное время года. Зимой влага образовывает ледяные корочки, которые увеличивают трещину, что приводит к большим неприятностям в виде финансовых вложений в ремонт автомобиля. В общем, в кузове есть огромное количество скрытых внутренних пространств, которые не вентилируются и накапливают влагу.
Днище автомобиля является вторым самым уязвимым местом, так как часто контактирует с водой, камнями, песком и солью, вылетающими из-под колёс.
Активные и пассивные средства борьбы с коррозией
Существует много способов защиты автомобиля от коррозии, в том числе атмосферной и механической. Первый способ, пассивный — заключается в изоляции металла от вредного воздействия атмосферного воздуха.
Причины появления коррозии
Для защиты машины от ржавчины стоит понимать принцип данного процесса. Простыми словами коррозия — формирование ржавчины. Чтобы разобраться с причинами, стоит вспомнить физику со школьной скамьи.
Особо активна коррозия в электролитической жидкости, если проводник имеет меньшую активность. Металлический элемент, обладающий большей активностью, выступает в роли анода, а меньшей — катода. В процессе взаимодействия корродирует анод. Появление ржавчины (коррозия) проходит посредством протекания следующих реакций — восстановления и окисления. При этом восстанавливается катод, а разрушается (покрывается ржавчиной) анод.
Если поместить металл в водную среду или обеспечить контакт с проводником, обладающим меньшей активностью, то происходит процесс коррозии. Ситуация усугубляется, если в воде присутствует соль. Последняя делает электролит проводимым, а это приводит к еще большей скорости окисления. Если сравнивать с автомобилем и дорожными условиями, то зимой транспорт сталкивается с описанными выше проблемами. Металл контактирует с водой и специальным составом, которым покрываются дороги. Опасны для металла и кислотные дожди, которые стали обычным явлением для многих регионов страны.
Главный показатель — скорость покрытия ржавчиной. Здесь есть специальный параметр, позволяющий определить стойкость того или иного металла к коррозии. Классическое железо характеризуется скоростью коррозии, равной — 0.03-0.05 мм в год. Это значит, что после пяти лет эксплуатации металл становится тоньше на 0.15-0.25 мм. Если никаких действий не предпринимать, то на кузове может образоваться дырка, на устранение которой пойдет немало средств.
Из рассмотренного выше напрашивается вывод, что для защиты металла от коррозии достаточно превратить его из анода в катод. Автолюбители часто используют простой вариант — они покрывают кузов специальной защитой. Но последняя эффективна только на неповрежденном кузове. Появление трещины или царапины на ЛКП приводит к контакту металла с менее активным проводником. Итог — появление коррозии. Катодная защита отличается большей эффективностью, ведь она меняет роль кузова автомобиля, превращая его из подверженного разрушению анода в стойкий катод.
Виды такой защиты и плюсы каждого
Электрохимическая антикоррозионная технология может использовать два основных способа защиты автомобиля от ржавчины.
Катодная
Данная защитная разновидность приобрела широкое распространение. Ее принцип заключается в прохождении тока между металлом кузовных деталей и окружающей средой. При этом происходит сдвиг потенциала кузова в отрицательную сторону.
Электрохимическую защиту этого типа можно запустить с помощью специального прибора, который подсоединяется к аккумулятору через бортовую сеть. Этот электронный модуль устанавливается внутри салона. При этом катодное протекторное устройство рекомендуется периодически отключать. Если этого не делать, то слишком сильное электрическое воздействие может привести к растрескиванию лакокрасочного покрытия, металла.
Возможности предотвратить коррозию
Вокруг способов защитить свою машину от ржавчины в водительском сообществе есть много народных мифов. В реальности возможны два пути:
Первая группа методов – это разнообразные защитные антикоррозионные покрытия, грунтовки и лакокраска. Хозяева машин тратят серьезные деньги, но стоит понимать: таким путем коррозию не прекратить. Только затрудняется доступ активного реагента к кузовному железу.
Антикоррозийная обработка автомобиля
Электрохимические технологии защиты можно разделить на две технологии:
Рассмотрим каждый из способов.
Варианты создания
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:
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).
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.
Какие приборы используются
Несмотря на широкое распространение метода катодной защиты металлических конструкций в серьезных отраслях промышленности (энергетика, трубопроводы, кораблестроение), устройств, предназначенных для легковых автомобилей, в русскоязычном секторе сети представлено мало. Те немногие, что удается найти, сложно проверить по тестам и отзывам, поскольку достаточного набора данных продавцы не приводят. Устройство катодной защиты авто представлено моделями RustStop-5, БОР-1, АКС-3, УЗК-А.
Запатентованный в США и Канаде прибор FINAL COAT действует по принципу импульсного тока и сопровождается данными исследований. Согласно тестам, это устройство показало реальную эффективность защиты стальных поверхностей кузова при разности потенциалов 100-200 мВ более чем на 400%, чем контрольный образец. Останавливает лишь цена прибора, который сейчас можно купить за 25 тысяч рублей.
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.
Читайте также: