Особливості та характер забруднень транспортних засобів
Рухомому складу автомобільного транспорту — автомобілям, автопоїздам, автобусам доводиться працювати в різних дорожніх умовах як у межах міста, так і на заміських маршрутах, дорогами з твердим покриттям та ґрунтовим, за різних погодних умов — у суху та сиру погоду, у літню та зимову. час. Від зазначених умов залежить ступінь забруднення автомобілів. Особливо забруднюються автомобілі знизу. Навіть у суху погоду деталі, вузли, агрегати та їх зчленування, звернені до поверхні дороги, покриваються шаром пилу та бруду.
У сиру погоду на нижніх поверхнях автомобіля залишаються забруднення, що містять менше піску та більше органічних, глинистих та інших домішок, що підсилюють сили зчеплення забруднень із зовнішніми поверхнями деталей шасі. Забруднення вантажних автомобілів залежать ще й від вантажу, що перевозиться. Усі поверхні автомобіля покриваються дрібними частинками матеріалів у суміші з дорожнім пилом, що утворюють міцно пов'язану плівку з великими силами зчеплення.
Все різноманіття забруднень автомобільної техніки умовно поділяють на 12 груп, найменування та характеристики яких наведено у табл. 5.1.
За хімічним складом забруднення на об'єктах ремонту поділяються: на органічні (масляні та жирові відкладення, плівки лакофарбових покриттів, консерваційні мастила); неорганічні (накип, дорожній бруд, продукти корозії); змішані (нагари, лаки, консистентні мастила, виробничі забруднення). У табл. 5.2 наведено основні об'єкти очищення та види забруднень автомобільної техніки, а в табл. 5.3 дано оцінку найбільш характерних забруднень. У табл. 5.4 наведено склади забруднень на деталях автомобільних двигунів, що надходять після експлуатації у ремонтні підприємства.
Забрудненняагрегатів, складальних одиниць і деталей включають зовнішні відкладення, залишки мастильних матеріалів, вуглецеві відкладення, продукти корозії, накип і залишки старих лакофарбових покриттів. Ці забруднення різні за своєю природою, а тому різні способи їх видалення з поверхонь. Вони мають високу адгезію і міцно утримуються на поверхні деталей.
Класифікація та характеристика забруднень автомобільної техніки
Зовнішні відкладення можна розділити на пилогрязьові та масляно-грязьові. Пилегрязьові відкладення утворюються через вміст в атмосферному повітрі певної кількості пилу. Її концентрація поблизу транспортних засобів сягає 0,05. 0,50 г/см2 за дисперсності 5. 30 мкм. При збільшенні концентрації пилових частинок зростає їх коагуляція і осідання на металевих поверхнях. Цьому процесу сприяє плівка вологи. Масляно-грязьові відкладення виникають при попаданні дорожнього бруду та пилу на поверхні деталей, забруднених олією. У середньому значення адгезії зовнішніх відкладень поверхні деталей становить 0,05. 0,20 кгс/см2.
Об'єкти очищення та основні види забруднень
Забруднення від залишків паливно-мастильних матеріалів (ТММ) та продуктів їх перетворення є найпоширенішими. При експлуатації автомобілів мастильні матеріали зазнають значних змін, що викликаються процесами «старіння» - окислення та полімеризації. Це можуть бути продукти неповного згоряння палива, окислення, деструкції вуглеводнів, полімеризації, конденсації та коагуляції вуглеводневих та гетероорганічних сполук, а також продукти корозії та біопошкодження металів у середовищі ПВМ (рис. 5.1).
Характерні забруднення автомобілів
Кінцевими продуктами процесів, вказаних на рис. 5.1,є сажа, нагар, асфальтено-смолисті речовини, лаки, карбени, карбоїди та ін Сажа і нагар накопичуються в основному в камерах згоряння, на форсунках, у випускному тракті двигуна. Інші забруднення утворюються в паливних та масляних трубопроводах, на фільтрах та інших місцях.
Забруднення фазового стану можуть бути як твердими, так і рідкими.
Склад забруднень на деталях автомобільних двигунів
Асфальтено-смолисті речовини мають перехідну структуру - від смолоподібного до твердого фазового стану. Карбени та карбоїди є продуктами глибокого перетворення ТСМ і є твердими речовинами з високою поверхневою активністю. Ці продукти міцно утримуються поверхні.
Нагар - це продукт неповного згоряння палива; відкладається на стінках камери згоряння, клапана, днище поршня. За структурою нагар може бути щільним, пухким та пластичним. Хімічний склад і зовнішній вигляд нагарів неоднорідний і залежить від якості та складу застосовуваних палив та олій. Нагар може включати 80. 85% карбенів і карбоїдів, 4. 7% асфальтенів, 6. 14% смол та 1 . 5% золи. Нагар має високу механічну міцність і хорошу адгезію до поверхні деталі.
Лаки - продукти глибокого перетворення ПММ - складаються переважно з карбенів і карбоїдів, пов'язаних перетвореними нейтральними смолами, гідроксикислотами, асфальтенами. Зовні вони є тонкою міцною плівкою, яка утворюється в зоні поршневих кілець, частини шатуна, а також на спідниці та внутрішніх стінках поршня. Як правило, вони утворюються в зонах впливу високих температур на вуглеводні олій та палива, а також у зонах, в яких немає згоряння, але температури знаходяться на межі згоряння вуглеводнів. Визначальним процесом утворення лаківє тонкошарове окиснення ПММ.
Опади - згустки, що відкладаються на стінках картерів, щоках колінчастих валів, розподільних шестернях, масляних насосах та в маслопроводах. Вони складаються з продуктів згоряння та фізико-хімічної зміни палива та олії, механічних домішок, продуктів зносу деталей та води. Опади не розчиняються в маслі і мають велику щільність. На 40. 80% опади складаються з олій та смол: карбени, карбоїди та зола становлять 10. 30%. Опадами забруднено 50. 70% поверхні деталей двигунів і виявляються у двох зонах: високотемпературної (на деталях циліндро-поршневої групи) та низькотемпературної (у картері двигуна).
Продукти корозії виходять внаслідок хімічного чи електрохімічного руйнування металевих деталей під впливом зовнішніх чинників. При цьому на поверхні деталей утворюється плівка червонувато-бурового кольору гідроаксидів металів (на алюмінієвих деталях плівка має сірувато-білий колір гідрату оксидів алюмінію). Факторами, що зумовлюють корозію, є волога, корозійно-активні продукти ПММ, зовнішні умови. В остаточному вигляді продукти корозії є комбінованими складними складами, що включають також продукти перетворення ТСМ, механічні домішки і продукти зносу.
Накип утворюється у системі водяного охолодження двигуна під час експлуатації. Відкладаючись на стінках сорочок охолодження Двигуна та радіатора, накип ускладнює теплообмінні процеси та порушує нормальну роботу двигуна. Утворення накипу відбувається за рахунок вмісту у воді в розчиненому стані солей кальцію та магнію, тобто жорсткістю води, які при нагріванні води до 70. 90°С розкладаються та відкладаються на деталях системи охолодження. Продуктами накипу є в основному карбонати кальціюі магнію, сульфати та силікати. Також у системі охолодження утворюються мулисті охолодження внаслідок потрапляння до системи механічних домішок.