Τεχνικό Θέμα: Ανόδια, χρήση & συντήρηση στους εξωλέµβιους κινητήρες
Τι ακριβώς είναι ένα ανόδιο και που χρησιµεύει. Πως προστατεύουν και από τι τα ανόδια τον πολύτιµο και ακριβοπληρωµένο κινητήρα µας. Τι µπορούµε να κάνουµε για να µεγιστοποιήσουµε τη ζωή τους και κάθε πότε πρέπει να αλλάζονται. Αυτά και ακόµη περισσότερα αναλύονται παρακάτω έτσι ώστε να µπορούµε νa µεγιστοποιήσουµε την απόδοση τους καθώς και την διάρκεια ζωής του κινητήρα µας.
Γαλβανική διάβρωση (Ηλεκτρόλυση)
H γαλβανική διάβρωση (ηλεκτρόλυση) είναι µία ηλεκτροχηµική διαδικασία µεταξύ 2 διαφορετικών µετάλλων παρουσία θαλάσσιου νερού (ενός ηλεκτρολύτη δηλαδή) όπου ρέουν ηλεκτρόνια καθώς το ένα µέταλλο παίζει το ρόλο ανόδου (+) και το άλλο καθόδου (-) όπως σε µία µπαταρία.
H άνοδος είναι ασθενέστερη της καθόδου και διαβρώνεται καθώς χάνει ιόντα πρός την δυνατότερη θετικά φορτισµένη κάθοδο. ∆ηλαδή εάν πάρουµε ένα ποτήρι θαλασσινό νερό και βάλουµε µέσα µία ράβδο αλουµινίου και µία ράβδο χαλκού χωρίς να ακουµπάνε, µε ένα ευαίσθητο βολτόµετρο συνδεδεµένο στις ράβδους µπορούµε να δούµε ένα µικρό ρεύµα στο όργανο. Εάν αφεθούν έτσι οι ράβδοι τότε το αλουµίνιο (άνοδος) θα αρχίσει να τρώγεται έναντι του ευγενέστερου χαλκού (κάθοδος) λόγω της διάβρωσης.
Αν θέλουµε να προστατέψουµε το αλουµίνιο τότε θα πρέπει να βάλουµε µία τρίτη ράβδο στο ποτήρι µας φτιαγµένη απο ένα µέταλλο λιγότερο ευγενές απο τα άλλα δύο π.χ µία ράβδο απο ψευδάργυρο (τσίγκο) η οποία σταδιακά θα αρχίσει να διαβρώνεται για να προστατέψει τις άλλες δύο ράβδους.
Το ίδιο φαινόµενο εµφανίζεται όταν έχουµε δύο διαφορετικά µέταλλα σε ένα κράµα π.χ η ορειχάλκινη (κράµα χαλκού-ψευδαργύρου) προπέλα ενός σκάφους ή ενός πλοίου µετά απο χρόνια χρήσης αρχίζει και ψωριάζει και δηµιουργεί κόκκινα στίγµατα (Φωτ.1) επειδή «τρώγεται» σταδιακά ο ψευδάργυρος και η προπέλα «κοκκινίζει» καθώς αναδεικνύεται ο χαλκός του κράµατος. Το πόσο λιγότερο ευγενές-ανοδικό ή περισσότερο ευγενές- καθοδικό είναι ένα µέταλλο ή κράµα του περιγράφεται στη λεγόµενη γαλβανική σειρά των µετάλλων (Πιν.1).
Καθοδική προστασία στους εξωλέµβιους
Ενας εξωλέµβιος κινητήρας αποτελείται απο πολλά κραµατούχα µεταλλικά εξαρτήµατα που παρουσία αλµυρού νερού καθίστανται ευάλωτα στην ηλεκτρόλυση, για αυτό και οι κατασκευαστές τοποθετούν αυτοθυσιαζόµενα ανόδια από άλλα µέταλλα για να περισώσουν τα µέταλλα του κινητήρα.
Οι παράγοντες που επηρεάζουν την ηλεκτρόλυση είναι πολλοί όπως το µέγεθος ή η εκτεθειµένη επιφάνεια του µετάλλου καθώς και άλλοι παράµετροι. Ακόµη και οι βαφές που χρησιµοποιούνται πιά στους κινητήρες όπως και οι προεργασίες τους περιέχουν ψευδάργυρο για να µην διαβρωθεί το αλουµίνιο του κινητήρα και του ποδιού για αυτό πρέπει να αγοράζουµε χρώµατα σε εξειδικευµένα καταστήµατα ή τις αντιπροσωπείες και όχι από το χρωµατοπωλείο της γειτονιάς.
Σαν τρίτο αυτοθυσιαζόµενο µέταλλο τοποθετείται κατά κόρον ο ψευδάργυρος ο οποίος σταδιακά φθείρεται και διαβρώνεται -«τρώγεται» για να προστατέψει τον κινητήρα µας και επειδή ουσιαστικά το τρίτο αυτό µέταλλο είναι η άνοδος ηλεκτρικά, το αποκαλούµε ανόδιο ενώ το µέταλλο που θα προστατευτεί θα είναι η κάθοδος ηλεκτρικά και για αυτό µιλούµε για καθοδική προστασία.
Σε σκάφη που λειτουργούν σε γλυκό νερό προτιµάται το µαγνήσιο για ανόδιο γιατί συµπεριφέρεται καλύτερα από τον ψευδάργυρο κάτι που είναι γνωστό και από τις υδραυλικές εγκαταστάσεις. Ολοι οι ηλεκτρικοί ή ηλιακοί θερµοσίφωνες διαθέτουν ανόδιο µαγνησίου επειδή ο ατσάλινος θερµοσίφωνας τρυπάει εάν ενωθεί µε δίκτυο σωληνώσεων από χαλκό για αυτό και απαιτείται περιοδικά αλλαγή του ανοδίου.
Στα αλµυρά νερά βασιλεύει ο ψευδάργυρος ενώ ακόµη καλύτερη συµπεριφορά έχουν τα υβριδικά κράµατα αλουµινίου-ινδίου. Εάν τα ανόδια παραµεληθούν και δεν αντικατασταθούν τα αποτελέσµατα λόγω της διάβρωσης είναι καταστροφικά για τα µέταλλα ενός κινητήρα (Φωτ.2 πόδι εξωλέµβιου, Φωτ.3 πόδια έσω-έξω).
Ανόδια στους εξωλέµβιους
Οι κατασκευαστές τοποθετούν τα ανόδια από ψευδάργυρο σε διάφορα σηµεία του κινητήρα, του ποδιού και στο µπρακέτο στήριξης που ακουµπά στον καθρέπτη του σκάφους (Σχ.1). Κάποιοι κατασκευαστές (π.χ παλιές 2χρονες Yamaha-Φωτ.4) τοποθετούν ανόδιο εντός του µπλόκ το οποίο αλλάζεται όποτε αφαιρεθούν η κεφαλή ή η οι κεφαλές του κινητήρα στο συνεργείο ενώ κάποιοι άλλοι (π.χ Mercury-Mariner, Tohatsu ) επιµεταλλώνουν τις διόδους νερού ψύξης του µπλόκ µε µία λεπτή επίστρωση ψευδαργύρου.
Επίσης κάποιοι κατασκευαστές τοποθετούν τα εσωτερικά ανόδια µέ τέτοιο τρόπο ώστε να είναι εύκολα προσβάσιµα για αντικατάσταση (Φωτ.5). Ανόδια µπορούµε να δούµε επίσης σε κάποιους παλαιότερους κινητήρες (π.χ Johnson )κοντά στο πτερύγιο αντιαερισµού ή µία άλλη θέση που συνηθίζεται είναι κοντά στις θυρίδες ανακούφισης του νερού ψύξης (Φωτ.6), ενώ µία τυπική θέση είναι το φτεράκι (τρίµ-τάµπ- αντιτίµονο) κάτω απο το πτερύγιο αντισπηλαίωσης (Φωτ.7).
Άλλες θέσεις για ανόδια είναι στο χώρο του µπρακέτου στήριξης του κινητήρα όπως και εντός του αγωγού καυσαερίων στην προπέλα.
Πως θα αποτρέψω την καταστροφή του κινητήρα µου απο διάβρωση
Εντός του εγχειρίδιου χρήσης του κινητήρα περιγράφονται τα σηµεία στα οποία τοποθετούνται ανόδια και κάθε πότε πρέπει να αλλάζονται και το πώς ελέγχονται για να βεβαιωθεί κανείς ότι λειτουργούνε σωστά. Ο ιδιοκτήτης αφού αναγνωρίσει τα σηµεία στα οποία βρίσκονται, πρέπει να τα ελέγχει τακτικά και να βεβαιωθεί ότι τα ανόδια φθείρονται σταδιακά ,κάτι που δείχνει ότι λειτουργούν και σωστά.
Όταν ένα ανόδιο διαβρωθεί και αποµείνουν τα 2/3 του αρχικού του όγκου που είχε όταν ήταν καινούργιο τότε απαιτείται άµεση αντικατάσταση του . Εκτός από τον έλεγχο στα περιοδικά σέρβις, άς έχουµε υπόψιν µας ότι όταν το σκάφος είναι δεµένο στο ντόκο και υπάρχουν προβλήµατα στα ηλεκτρολογικά του ή υπάρχουν διαρρεόµενα ρεύµατα από εξωτερικές παροχές-κολωνάκια, υψηλή αλµυρότητα του νερού, υδατικά ρεύµατα και άλλοι παράγοντες τότε υπάρχει η περίπτωση να «φαγωθούν» γρήγορα τα ανόδια και απαιτείται συχνότερος έλεγχος.
∆εν υπάρχει λοιπόν γενικός κανόνας κατά συνέπεια ακόµη και αν αλλάξουµε ταυτόχρονα ανόδια σε δύο ίδια σκάφη ενδέχεται να µην φθαρούν το ίδιο µε το πέρας του χρόνου. Οι κατασκευαστές κινητήρων διαθέτουν τα κατάλληλα εργοστασιακά ανόδια µέσα απο το δίκτυο ανταλλακτικών τους ενώ στο εµπόριο ναυτικών ειδών µπορεί κανείς να βρεί και ανόδια άλλων τρίτων κατασκευαστών αντίστοιχα µε τα εργοστασιακά (Φωτ.8) αλλά είναι σηµαντικό να βεβαιωθούµε ότι είναι αντίστοιχης ποιότητας.
Ελεγχος ανοδίων
Για να λειτουργούν σωστά τα ανόδια πρέπει να υπάρχει καλή ηλεκτρική επαφή µε την γείωση του κινητήρα (σώµα) καθώς όλα τα µεταλλικά εξαρτήµατα του κινητήρα είναι µεταξύ τους διασυνδεδεµένα δια επαφής. Σε µεγάλους κινητήρες µπορεί να δούµε και µικρής διαµέτρου συρµατόσχοινα (Φωτ.9) που διασυνδέουν ηλεκτρικά διάφορα σηµεία και πρέπει επίσης να ελέγχονται καθώς εάν αποφλειωθεί η µπογιά γύρω τους τότε η επιζήµια διάβρωση έχει ήδη αρχίσει.
Ένα άλλο θέµα είναι η καθαρότητα της επιφάνειας των ανοδίων τα οποία πρέπει να είναι απλά γυµνό µέταλλο. Εάν βαφτούν κατά λάθος ή βρωµισθούν δεν θα λειτουργήσουν και η διάβρωση θα είναι ταχύτατη καθώς θα µονωθούν ηλεκτρικά. Τα ανόδια πρέπει να εφάπτονται πάντοτε σε καθαρή γυµνή µεταλλική επιφάνεια για να λειτουργήσουν σωστά. Παρακάτω θα περιγραφούν µερικές χρήσιµες συµβουλές για την σωστή συντήρηση και αντικατάσταση τους.
Ωµικός έλεγχος ανοδίων
Τα ανόδια και η καλή επαφή τους µπορούν να ελεγχθούν µε ένα απλό ψηφιακό πολύµετρο. Βάζουµε το σκαλωτό διακόπτη του πολύµετρου στη θέση Ω και σε σκάλα για µέτρηση χαµηλών Ωµ. Μέσω αυτού ελέγχουµε την ωµική αντίσταση δηλαδή την αντίσταση στη διέλευση του ρεύµατος µεταξύ των ανοδίων και της γείωσης (σώµατος) του κινητήρα.
Με τη βοήθεια ενός µαχαιριού ξύνουµε το ανόδιο σε κάποιο σηµείο µέχρι να φανεί καθαρό και υγιές µέταλλο και ακουµπάµε εκεί τον ένα ακροδέκτη του πολύµετρου. Τοποθετούµε τον άλλο ακροδέκτη σε µία καλή υγιή γείωση όπως π.χ στο γάντζο ανύψωσης του κινητήρα ή µία βίδα στο µπλόκ του κινητήρα, ή κάποια βίδα στον πολλαπλασιαστή ή την ηλεκτρονική. Συνήθως οι γειώσεις διασυνδέονται µε καλώδια µαύρου χρώµατος στα µεταλλικά σηµεία του κινητήρα.
Εάν το υπο έλεγχο ανόδιο είναι σε καλή κατάσταση θα δείτε µία πολύ µικρή τιµή αντίστασης στην οθόνη του πολύµετρου κοντά στα µηδέν Ωµ (αρχική φωτό του άρθρου). Εάν δεν δείτε ένδειξη ή δείτε άπειρο (∞ ή Ε) σηµαίνει ότι δεν υπάρχει σωστή ηλεκτρική επαφή µεταξύ ανοδίου και κινητήρα.
Λύσεις σε περίπτωση κακής επαφής
Για να διορθώσετε προβλήµατα κακής επαφής (και αν τα ανόδια δεν έχουν φαγωθεί αρκετά) λύστε τη βίδα ή τις βίδες που συγκρατούν το ανόδιο και καθαρίστε το µέρος που εφάπτεται το ανόδιο στο αλουµίνιο, το οποίο συνήθως θυµίζει πατούρα µε ψιλή συρµατόβουρτσα ή λίγο σµυριδόπανο. Οι κατασκευαστές στο σηµείο που βιδώνει το ανόδιο δηµιουργούν στο αλουµίνιο µία εγκοπή που θυµίζει κολληµένη ροδέλα επάνω στην επιφάνεια.
Αυτή η επιφάνεια πρέπει να είναι γυµνό καθαρό µέταλλο όπως επίσης και η βίδα που σφίγγει το ανόδιο στο αλουµίνιο του ποδιού ή του κινητήρα. Επειδή η βίδα είναι απλώς για σύσφιγξη και δεν παίζει το ρόλο ηλεκτρικού αγωγού, τα σπειρώµατα της πρέπει να καλύπτονται από ειδική στεγανοποιητική κόλλα ή ναυτικό γράσσο ειδάλλως η διάβρωση θα τις καταστρέψει σταδιακά (ανοξείδωτη βίδα βιδωµένη σε αλουµινένιο σπείρωµα = ηλεκτρόλυση) και µετά η επισκευή θα κοστίσει ακριβά.
Έλεγχο για ηλεκτρόλυση χρειάζονται και οι βίδες που στερεώνουν τον κινητήρα στον καθρέπτη του σκάφους ειδάλλως µπορούν να αδυνατίσουν µε απρόβλεπτα αποτελέσµατα (Φωτ.10).
Τι µπορώ να κάνω εάν τα ανόδια διαβρωθούν αλλά έχουν ακόµη ικανό µέγεθος
Εάν τα ανόδια έχουν πιάσει άλατα αλλά δεν έχουν χάσει το 1/3 του αρχικού τους µεγέθους τότε µπορούν να καθαριστούν είτε µηχανικά µε υποµονετικό ξύσιµο και λιµάρισµα είτε χηµικά µε ελαφρύ διάλυµα θειικού ή υδροχλωρικού οξέος ή προιόντα όπως τύπου «ακουαφόρτε» για τουαλέτες από το σούπερ µάρκετ (µε µεγάλη προσοχή για να µην τραυµατιστείτε). Στη συνέχεια µπορείτε να τα τρίψετε ελαφρά (αφού ξεπλυθούν καλά από τα οξέα) µε µία συρµατόβουρτσα ή δραπανόβουρτσα και να τα επανατοποθετήσετε.
Σε περίπτωση που έχουν διαβρωθεί αρκετά η καλύτερη λύση είναι η τοποθέτηση καινούργιων ανοδίων συνοδευόµενη από καλό τρίψιµο στο σηµείο που θα ακουµπήσει το ανόδιο. Και να αφαιρεθεί λίγη µπογιά τοπικά κάτω από το ανόδιο δεν πειράζει αρκεί αυτό να ακουµπά επαρκώς έτσι ώστε να είναι ηλεκτρικά αγώγιµο. Αφού τοποθετήσουµε το όποιο ανόδιο ελέγχουµε πάντοτε µε το πολύµετρο για να βεβαιωθούµε ότι όλα τα ανόδια είναι σωστά τοποθετηµένα και λειτουργούν απρόσκοπτα.
Εάν η συντήρηση στα ανόδια συνοδεύεται και από την τυπική κλασική συντήρηση (γρασάρισµα, λάδωµα µε αντισκωριακό σπρέυ προστασίας, πλύσιµο,κέρωµα κτλ) ο κινητήρας θα παραµείνει σαν καινούργιος για αρκετά χρόνια.
Συµπερασµατικά
Η καλή κατάσταση των ανοδίων µας είναι πολύ σηµαντική για την αποφυγή εκτεταµένης διάβρωσης του κινητήρα. Εκτός από την ειδική βαφή,την χρήση ανοξείδωτων και πλαστικών τµηµάτων και την χρήση ανοδίων οι κατασκευαστές στα µεγαλύτερα σκάφη ακολουθούν ειδικές τακτικές διασύνδεσης του κινητήρα αλλά και άλλων µεταλλικών τµηµάτων (π.χ ανοξείδωτων ρεζερβουάρ) σε µεγαλύτερα κοµµάτια ανοδίων µε καλωδίωση ή αλλιώς τεχνική µπόντινγκ, µία τεχνική που θα άξιζε να αναλύσουµε σε κάποιο µελλοντικό άρθρο.
Υπάρχουν επίσης και ηλεκτρονικά συστήµατα τα οποία αντισταθµίζουν τα ασθενή ρεύµατα που προκαλούν «ηλεκτρόλυση» αλλά δεν έχουν εφαρµοσθεί ευρέως στους εξωλέµβιους κινητήρες ακόµη. Αυτό που τελικά έχει σηµασία στην καθοδική προστασία είναι να παρακολουθούµε τη φθορά των ανοδίων πρίν αυτή γίνει τόσο µεγάλη ώστε να αδυνατούµε να αντιστρέψουµε την καταστροφή των µετάλλων του κινητήρα και επιπλέον να φροντίζουµε για την καλή λειτουργία τους και την περιοδική τους αντικατάσταση.
Ακολουθήστε το boatfishing.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις θαλασσινές ειδήσεις από την Ελλάδα και τον κόσμο
