Состав загрязнений на деталях автомобильных двигателей
| Двигатель | Деталь (узел) | Содержание, % | ||
| органических веществ | неорганических веществ | воды | ||
| ЯМЗ-236 | Блок цилиндров | 78,5 | 4,7 | 9,8 |
| Толкатель | 54,5 | 44,5 | 1,0 | |
| Головка цилиндров | 31,9 | 68,1 | — | |
| Клапан выпускной | 31,2 | 68,8 | — | |
| Блок цилиндров | 90,4 | 6,0 | 3,6 | |
| ЯМЗ-238 | Коромысло клапана | 58,4 | 40,1 | 1,5 |
| КамАЗ-740 | Клапан выпускной | 29,4 | 70,6 | — |
| Головка цилиндров | 32,0 | 68,0 | — |
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.