Тема1.3. Альтернативные топлива.

Цель занятия:

Студент должен знать- классификацию альтернативных топлив, характеристики и применение сжиженных нефтяных газов и сжатых природных газов. Перспективные топлива для автомобильного транспорта.

1. Классификация альтернативных топлив

Так как мировой запас нефти уменьшается, ведутся работы по созданию топлив ненефтяного происхождения, или так назы­ваемых альтернативных топлив, к которым относят все автомо­бильные топлива кроме бензинов и дизельных топлив.

Классификация альтернативных топлив

Топлива нефтяного происхождения это:

- Сжиженные нефтяные газы

- Сжатые сопутствующие газы

Топлива ненефтяного происхождения это:

- Сжатый природный газ

- Газоконденсатное топливо

- Спирты

- Водород

Газовые топлива делятся на низкокалорийные, среднекалорийные и высококалорийные.

К низкокалорийным топливам относится доменный газ (из I м3 газа получаюткДж теплоты).

К среднекалорийным топливам относятся коксовый и свети­льный газы (из 1 м3 газа ——20 000 кДж теплоты).

К высококалорийным топливам относятся природный кДж), нефтяной сопутствующий кДж), сжижен­ный кДж), крекинговый кДж)

2. Сжиженные нефтяные газы

Сжиженные нефтяные газы получают как побочный продукт при деструктивной переработке нефти (« 30 % от выхода бензи­на) и нефтяного газа. Состоят они из пропан-бутановых фрак­ций.

По сравнению с бензином сжиженный газ имеет следующие преимущества:

-  в 1,5—2 раза дешевле;

-  более высокая детонационная стойкость (ОЧ « 105);

- двигатель на нем работает мягче, ресурс увеличивается примерно в 1,5 раза;

-  срок службы моторного масла возрастает в 1,5—2 раза;

-  практически не содержит серы, которая вызывает коррозию деталей и их износ;

- снижает токсичность отработавших газов (окись углеро­да - в 2 раза, окислы азота - в 1,2 раза, углеводороды - в1,3-1,9 раза);

-  не накапливаются смолистые отложения, так как нефтя­ной газ растворяет их.

При нормальном атмосферном давлении и температуре окружающей среды выше О °С сжиженный газ находится в газо­образном состоянии, но при небольшом повышении давления (до 0,8—1,6 МПа) переходит в легкоиспаряющуюся жидкость.

При переводе двигателя на сжиженный газ мощность падает на 3—4 %. Этого можно избежать, если смесь охлаждать во впуск­ном тракте или повысить степень сжатия, так как октановое чис­ло у газа больше, чем у бензина. Лучше всего использовать высо­кую детонационную стойкость газа путем увеличения угла опере­жения зажигания.

ГОСТ 20448—90 предусматривает выпуск двух марок сжи­женного газа: СПБТЗ (пропан-бутановая смесь техническая зим­няя) и СПБТЛ (пропан-бутановая смесь техническая летняя).

Таблица 1.9. Процентное содержание по массе компонентов сжиженных газов, %, не более

Компоненты

СПБТЗ

СПБТЛ

Метан, этан, этилен

5

6

Пропан, пропилен

75

34

Бутан, бутилен

20

60

Метан, этан, этилен имеют высокое давление насыщенных паров, в то время как у сжиженных газов оно не более 1,6 МПа при температуре 40 °С. Добавление этих углеводородов в неболь­шом количестве повышает давление насыщенных паров смеси, что обеспечивает бесперебойную работу двигателя.

Чтобы масса газобаллонной аппаратуры была небольшой, давление насыщенных паров должно быть минимальным, но для надежной подачи газа необходимо, чтобы давление газа в балло­не было не менее 0,1 МПа.

Пропан обеспечивает оптимальное давление насыщенных газов.

Бутан — наиболее калорийная и легко сжимаемая часть топ­ливной смеси

Для создания давления насыщенных паров баллон заправля­ют не более чем на 90 %.

Для пуска холодного двигателя используется содержимое из верхней части баллона (где находится паровая подушка). После прогрева двигателя топливную систему переключают на жидкую фазу, так как интенсивность испарения оказывается недостаточ­ной. Причина — падение температуры в баллоне при испарении.

Кроме того, если бы в баллоне не было паровой подушки, то из-за большого коэффициента объемного расширения газа дав­ление в баллоне с увеличением температуры значительно возрас­тало бы. При росте температуры на 1 °С давление возрастает на 0,7 МПа.

Сжиженные газы не имеют запаха, но для обнаружения уте­чек вводят специальные пахучие вещества — одоранты.

3. Сжатые газы

Сжатые природные газы по сравнению с сжиженными не­фтяными газами имеют следующие преимущества:

- более безопасны, так как легче воздуха и при утечках уле­тучиваются;

- дешевле;

- больше природных запасов;

- отработанные газы экологически чище.

Сжатые газы при нормальной температуре сохраняют газооб­разное состояние даже при высоком давлении. В жидкое состоя­ние они переходят при температуре ниже -82°С и давлении 4,5 МПа. Основной компонент — метан, присутствуют и другие углеводороды, а также углекислый газ, кислород, азот, вода, ме­ханические примеси.

Природные месторождения газа содержат метана 82—98 %, этана до 6 %, пропана до 1,5 %, бутана — до 1 %.

В попутных газах нефтяных месторождений содержится: ме­тана 40—82 %, этана и пропана 4—20 %.

Природный газ производится двух марок: А и Б, которые от­личаются содержанием метана и азота.

По энергетическим параметрам 1 м3 сжатого природного газа приравнивается к 1 л бензина.

Главным недостатком газобаллонной аппаратуры для сжатых газов является ее масса. Баллон из легированной стали емкостью 50 л с газом под давлением 200 МПа весит 62,5 кг, а баллон из углеродистой стали — 93 кг. Полная заправка 8 баллонов, масса которых составляет 14 % грузоподъемности автомобиля, обеспе­чивает 200—280 км пробега.

При замене бензина на сжатый природный газ мощность двигателя падает на 18—20 %, скорость — на 5—6 %, время раз­гона увеличивается на 24—30 %.

Способ повышения эффективности применения сжатого природного газа состоит в увеличении степени сжатия до 10, повышении коэффициента наполнения цилиндров двигателя путем увеличения диаметра впускного трубопровода, устране­нии подогрева газа на впуске, изменении фаз газораспределе­ния. Все это требует конструкционных переделок двигателя, но запасы природного газа столь значительны по сравнению с нефтью, что делают перспективным его использование. Уменьшить массу баллонов можно путем сжижения газа при низких температурах (—160 °С) и хранении его в изотермиче­ских баллонах.

По энергоемкости такой газ может сравниться с жидким не­фтяным топливом.

При создании надежных и дешевых криогенных топливных баков и сети заправочных станций возможно увеличение парка автомобилей, работающих на сжиженном природном газа.

4. Газоконденсатные топлива, спирты и водород

Газоконденсатное топливо — это природная смесь легкокипя­щих нефтяных углеводородов, находящаяся в природе в газооб­разном состоянии под давлением 4,9—9,8 МПа при температуре 150 °С. При охлаждении и снижении давления до атмосферного (в условиях земной поверхности) смесь распадается на жидкую (конденсат) и газовую составляющие.

Газоконденсатное топливо обладает низкой детонационной стойкостью и в основном используется в качестве дизельного топлива марок ГШЗ и ГШЛ.

ГШЗГазоконденсатное широкофракционное топливо, по­лучают на Севере прямой перегонкой газового конденсата или путем смешивания дизельных фракций газового конденсата с дизельным топливом, используют при температуре окружающей среды —35 °С и выше.

ГШЛ получают в Средней Азии прямой перегонкой газового конденсата или путем смешивания дизельных фракций газового конденсата с товарными дизельными топливами, применяют при температурах окружающей среды выше —5 °С.

Спирты относятся к числу синтетических топлив, из которых наиболее известны метанол и этанол.

Метанол — метиловый или древесный спирт. Сырьем служат природный газ и нефтяные остатки. Синтез проводится под дав­лением 25—60 МПа в присутствии катализаторов при температу­ре 300—400 °С. Его стоимость превышает в полтора—два раза стоимость бензина. Применение метанола требует изменения конструкции двигателя, так как ухудшается пуск двигателя при низких температурах.

Добавка 3—5 % метанола позволяет использовать бензин с меньшим октановым числом и заменять этилированный бензин на неэтилированный. Использование метанола в чистом виде возможно в южных широтах и широтах с умеренным климатом.

Добавка 15 % метанола вызывает образование паровых пробок.

Этанол этиловый или винный спирт вырабатывается из злаков, картофеля, сахарного тростника и др., применяется как в смеси с бензином, так и в чистом виде. В Бразилии на нем рабо­тает более миллиона автомобилей.

Водород как топливо известен давно. Основная проблема его применения — пожаро - и взрывоопасность.

Энергетичность водорода в 3 раза больше бензина, но даже в жидком состоянии он занимает объем в 3,5 раза больше, чем эк­вивалентное количество бензина. Температура жидкого водорода 253 "С, и для его хранения необходимы криогенные емкости (криогенная температура ниже —120 °С). Смесь водорода с воз­духом образует гремучий газ, поэтому требуется полная герме­тичность, в том числе и при заправке.

При работе стандартного двигателя на водороде его мощ­ность снижается на 15—20 %. В настоящее время возможно ис­пользование водорода как 20%-ную добавку к бензину.

Раздел 2. Автомобильные смазочные материалы.

Тема 2.1 Моторные, трансмиссионные и гидравлические масла.

Цель занятия:

Студент должен знать - назначение, эксплуатационные требования, классификацию моторных, трансмиссионных и гидравлических масел.

1.Назначение смазочных материалов.

Автомобильные смазочные материалы применяют для уменьшения потерь энергии на трение и для снижения износа трущихся деталей.

Потери на преодоление сил трения благодаря смазыванию снижаются в десятки и сотни раз. При современных скоростях и нагрузках узлы сопряжения двигателя и трансмиссии разруши­лись бы без смазывания в течение нескольких секунд из-за задиров, заклинивания или расплавления и сваривания деталей вследствие выделения большого количества теплоты.

Кроме того, смазочные материалы охлаждают и очищают от продуктов износа трущиеся поверхности и предохраняют их от коррозии.

Трение

Под трением понимают сопротивление относительному пе­ремещению, возникающее между двумя телами в зонах сопри­косновения поверхностей по касательным к ним. Различают два вида трения: трение покоя и кинематическое. Кинематическое трение бывает сухим (без смазочного материала), граничным и жидкостным.

Граничное трение возникает в том случае, когда поверхности трения разделены слоем смазочного материала толщиной менее 0,1 мкм.

При жидкостном трении слой смазочного материала полно­стью отделяет взаимно перемещающиеся поверхности и факти­чески происходит трение между слоями смазочного материала.

2. Эксплуатационные требования к смазочным материалам

Затраты на смазочные материалы на автотранспортных пред­приятиях, как правило, не превышают 1—2 % себестоимости од­ного тонно-километра.

Однако экономическое значение смазочных материалов определяется не только затратами на них, но и их влиянием на межремонтный пробег, топливную экономичность и производи­тельность автомобилей.

Смазочные материалы должны отвечать следующим требова­ниям:

-  обеспечивать разделение трущихся деталей надежным мас­ляным слоем (жидкостное трение) или создавать на их поверх­ности прочную масляную пленку (граничное трение);

-  удерживаться на поверхности неработающих деталей, пре­дохраняя их от коррозии;

- обеспечивать теплоотвод от трущихся деталей;

- обладать способностью смывать с трущихся поверхностей продукты износа и легко отделяться от них;

- не изменять продолжительное время своих свойств в про­цессе работы и хранения;

- быть экономичными и недефицитными.

Кроме того, масла, используемые в двигателях, должны быть химически устойчивыми при высоких температурах, а при сгора­нии образовывать минимальное количество нагара.

3. Получение смазочных материалов

По способу получения смазочные материалы делятся на дистиллятные, полученные при вакуумном разделении мазута, и остаточные, получаемые из гудрона путем глубокой его перера­ботки. Дистиллятные масла имеют низкую вязкость, остаточ­ные — более высокую. Выход масел при переработке из нефти составляет 2—2,5 %. Масла представляют собой смесь углеводо­родов с температурой кипения 350—500 °С. Кроме углеводоро­дов в маслах содержатся те же примеси, что и в топливах.

Основу нефтяных масел составляют циклоалканы (75—80 %).

Наряду с циклоалканами в маслах содержатся ароматические углеводороды. Также в них присутствуют нафтеновые кислоты, сернистые соединения и смолисто-асфальтеновые вещества.

Обязательным этапом при производстве масел является очи­стка масел от избытка сернистых соединений и смолисто-асфальтеновых веществ, нафтеновых кислот и парафинов. Способы очи­стки выбирают в зависимости от исходного сырья и назначения масел.

Существуют следующие способы очистки: кислотно-щелоч­ной, селективный, контактный (адсорбционный, экстракцион­ный).

При кислотно-щелочном способе очистки масла обрабатывают 92—96%-ной серной кислотой, затем щелочью (для нейтрализа­ции остатков кислоты), промывают водой и сушат. Сернистые соединения, асфальтены растворяются в серной кислоте и отде­ляются от основной массы.

При селективном способе очистки подогретое масло смешива­ют с растворителем, который растворяет нежелательные приме­си, и отделяют его от масла.

Селективная очистка позволяет получать масло более высо­кого качества.

Контактный способ предполагает очистку от примесей с по­мощью отбеливающих глин и цеолитов. Нежелательные примеси адсорбируются на поверхности адсорбентов и выводятся из со­става масел.

При производстве высококачественных масел выполняют очистку от углеводородов, кристаллизующихся при сравнитель­но высоких температурах.

Очищенные масла называются базовыми. В базовые масла вводят присадки, которые улучшают свойства масел, увеличива­ют долговечность смазываемых узлов и удлиняют срок службы масел в три-пять раз, снижают его расход. Присадки к маслам бывают: вязкостные, депрессорные, антиокислительные, противо­коррозионные, противопенные, противозадирные и моющие:

Антиокислительные присадки добавляют к маслам для повы­шения их химической стабильности. Молекулы присадок обры­вают цепные реакции окисления.

Противокоррозионные присадки создают на металле защит­ный мономолекулярный слой, препятствующий воздействию на металл кислых и других активных агентов.

Депрессорные присадки понижают температуру застывания масел путем разрушения кристаллического каркаса, образован­ного тугоплавкими углеводородами, которые входят в состав масел.

Вязкостные присадки увеличивают вязкость низковязких ма­сел при положительных температурах и не оказывают сущест­венного воздействия при низких.

Противоизносные и противозадирные присадки повышают смазывающую способность масел, образуют прочный погранич­ный слой на поверхности металла путем химического взаимо­действия активных групп присадки с металлом.

Противопенные присадки предупреждают вспенивание масел из-за снижения прочности поверхностных масляных пленок.

Моющие присадки диспергируют образующиеся на поверхно­сти металла отложения (на поршнях, кольцах) и выводят их из зоны трения.

В базовое масло вводится 5—10 % присадок.

4. Классификация масел

Масла по назначению делятся на моторные (для двигателей), трансмиссионные (для трансмиссии) и гидравлические (для гид­равлических систем автомобиля).

Одним из основных свойств масел является их вязкость. Под вязкостными свойствами масла понимают совокупность свойств, характеризующих вязкость данного масла в заданных условиях работы в зависимости от температуры, давления и приложенно­го напряжения сдвига. С понижением температуры вязкость масла повышается. Зависимость вязкости от температуры харак­теризует вязкостно-температурные свойства масла. От вязкости в значительной мере зависят режим смазывания, величина энер­гетических потерь, пуск двигателя, прокачиваемость масла по смазочной системе. Поэтому смазочные масла должны обладать оптимальной вязкостью при рабочей температуре, которая по возможности должна как можно меньше зависеть от температу­ры окружающей среды.

Моторные масла работают в следующих условиях: давление до 100 МПа, температура отработавших газов до 2000 "С. При этом выделяют три температурные зоны: высокотемпературную, среднетемпературную и низкотемпературную.

К высокотемпературной зоне относятся: камера сгорания и днище поршня, которые нагреваются от 400 до 800 "С; к средне-температурной -- поршень с кольцами и пальцем, стенки ци­линдра (до 300—350 °С); к низкотемпературной — картер и ко­ленчатый вал (до 100—180 °С). Кинематическая вязкость мотор­ных масел нормируется при температурах 100, 0 и —18 "С.

Условия работы трансмиссионных масел иные. Они должны быть работоспособны при температурах от —50 до +50 "С. Кине­матическая вязкость для трансмиссионных масел нормируется при температурах 100, 50 и О °С.

В маркировку масел входит вязкость при температуре 100 ° С как для моторных, так и для трансмиссионных масел.

Непостоянство условий эксплуатации, связанное с пуском двигателей, изменением скоростных и нагрузочных режимов, сменой времен года, отражается на температуре работающего масла, что влечет за собой изменение вязкости. Поэтому вяз­кость масла должна как можно меньше зависеть от температуры. Эту зависимость показывает вязкостно-температурная характери­стика (ВТХ), по которой определяют индекс вязкости.

Индекс вязкости — условный показатель, отражающий резуль­тат сопоставления вязкостного показателя данного масла с двумя эталонными, при этом вязкостно-температурные свойства одного приняты за 100, а другого за единицу. Для вычисления индекса вязкости пользуются номограммами (рис. 2.1). Для моторных не­загущенных масел индекс вязкости должен быть до 100, для загу­щенных — 115—140, для трансмиссионных — 90—140.

У масел с низкой вязкостью зависимость от температуры значительно меньше, чем у масел с высокой вязкостью. Чтобы сохранить хорошие вязкостно-температурные свойства низко­вязкостных масел, их загущают. В качестве исходных базовых масел для загущения используют масла с вязкостью при темпе­ратуре 100 °С менее 5 мм2/с. Загущающей присадкой являются полимерные материалы - полиизобутилен, полиметакрилат и др. Добавка составляет 3—4 %. Загущенные таким образом масла имеют необходимые значения вязкости при положительных тем­пературах, пологую кривую изменения вязкости, присущую низ­ковязким маслам. Принцип действия вязкостных присадок основан на способности макромолекул полимера с понижением температуры свертываться в клубочки, не влияя на вязкость ма­сел, а при положительных температурах клубочки разворачива­ются в разветвленные цепи, увеличиваясь в объеме и повышая вязкость масел.

5. Температура застывания

При понижении температуры значение вязкости масла рас­тет и в конце концов масло теряет свою текучесть, т. е. застыва­ет. Застывание масла связывают с наличием в нем высокоплавких н-алканов. Застывшее масло не прокачивается и не смазыва­ет детали, которые в результате работают при сухом трении с большим износом.

Снижения температуры застывания масла добиваются путем депарафинизации и добавок депрессаторов. Значение температу­ры застывания масла нормируется ГОСТом: для незагущенных моторных масел - 20—30 °С, для загущенных - от —35 до —45 °С, для трансмиссионных — от —18 до —55 °С.

6. Стабильность

Масло при работе в двигателях и других агрегатах окисляется кислородом воздуха, в результате чего в нем появляются новые вещества (смолы, органические кислоты и т. п.). Различают фи­зическую и химическую стабильность.

Масла обладают высокой стабильностью до температуры 50 °С. Поэтому масла можно хранить более 5 лет. При более вы­соких температурах стабильность снижается, а их коррозионное воздействие увеличивается.

Физическая стабильность характеризуется испаряемостью масла, которая определяется температурой вспышки.

Температурой вспышки называют минимальную температуру, при которой пары масла, смешиваясь с воздухом, образуют смесь, воспламеняющуюся от открытого огня. Температура вспышки для моторных масел не ниже 200 °С, для трансмиссионных — 128 °С и выше.

Химическая стабильность характеризуется кислотным или щелочным числом. В процессе работы масла окисляются до аль­дегидов, карбоновых кислот и т. п., что увеличивает их коррози­онное воздействие на металл.

Щелочное число определяется количеством едкого калия (в мг), эквивалентным количеству соляной кислоты, израсходованной на нейтрализацию сильных оснований, содержащихся в 1 г масла. По ГОСТу кислотное число для масел должно быть не более 2—6 мг.

Содержание механических примесей и воды в маслах не до­пускается. Вода при перемешивании с маслом создает эмульсию, ухудшая смазывание деталей. В зимнее время из-за замерзания вода может вызвать поломку масляного насоса.

Наиболее эффективный способ повышения антиокислитель­ных свойств масел — добавление специальных присадок (фтор-углеродистых, дитиофосфатов, диолов и др.)

7. Моторные масла

7.1. Условия работы и причины старения

Старение масла происходит вследствие загрязнения его пы­лью, продуктами износа, сгорания топлива и физико-химиче­ских изменений углеводородов.

Старение масла может вызвать:

- закоксовывание поршневых колец;

-заклинивание клапанов в направляющих втулках;
- прогарание клапанов;

- сокращение проходных сечений маслоприемников насо­сов, фильтров, каналов смазочной системы;

- повышение коррозии деталей;

- абразивный износ.

Старение масла обусловлено его работой, которая происхо­дит в условиях высоких термических и динамических нагрузок и сопровождается такими факторами, которые вызывают глубокие физико-химические изменения свойств материала и ухудшение их эксплуатационных показателей. К этим факторам относятся: использование наддува; форсирование скоростных и нагрузоч­ных режимов работы двигателя; уменьшение удельной емкости смазочной системы, приводящее к увеличению интенсивности работы масла и повышению температуры основных деталей.

В зависимости от температуры, при которой происходит окисление масла, могут образовываться шламы, лаки и нагар.

Шламы -- это густые мазеобразные липкие темного цвета продукты, образующиеся при невысоких температурах (как пра­вило, не более 120 °С), выпадающие из масла в виде осадка и со­здающие отложения в картерах, масляных магистралях, фильт­рах и пр.

Шламы состоят на половину или на две трети из масла, а остальное - - вода (5—35 %), топливо, продукты окисления, пыль, продукты износа.

Удаляются шламы из двигателя путем промывки его мало­вязким маслом или специальными промывочными жидкостями.

Лаки представляют собой прочные тонкие пленки толщиной 50—200 мкм с гладкой поверхностью, образующиеся на горячих деталях двигателя при температуре порядка 250 °С, где наряду с испарением часть масла окисляется и разлагается, превращаясь в твердый осадок. Воздействию лакообразования подвергаются поршни, поршневые кольца, верхние головки шатунов, стержни клапанов. В результате возникают пригорание поршневых ко­лец, перегрев и повышенный износ деталей. Лаковые отложения состоят из углерода (до 85 %), водорода, кислорода и имеют цвет от светло-желтого до черного.

В качестве растворителя лаков применяют бензол, хлоро­форм, ацетон и щелочные растворы.

Нагар — это твердая углеродистая масса с шероховатой по­верхностью, чаще черного цвета, образующаяся в камере сгора­ния, где температура более 2000 °С.

При работе на этилированном бензине нагар на 50 % состоит из соединений свинца. Основными элементами, образующими нагар при работе на неэтилированном бензине, являются углерод (до 75 %), кислород (до 20 %) и водород (до 5 %).

В составе отработавшего масла всегда больше кислот, его коррозионность выше, а моющие свойства по сравнению со све­жим маслом того же сорта хуже. Качество работающего масла ухудшается из-за попадания в него воды. Особенно интенсивно идет образование воды при низких температурах, когда водяные пары соприкасаются с холодными стенками картера.

Моторные масла должны отвечать следующим эксплуатаци­онным требованиям:

- обеспечивать уплотнение зазоров в сопряжениях работаю­щего двигателя и, в первую очередь, в деталях цилиндропоршневой группы;

- обеспечивать эффективный отвод тепла от трущихся дета­лей, удаление из зон трения продуктов износа;

-  надежно защищать рабочие поверхности деталей двигателя от коррозионного воздействия продуктов окисления масла и сгорания топлива;

-  предотвращать образование всех видов отложений (нага­ры, лаки, зольные отложения, шламы) на деталях двигателя;

- иметь высокую стойкость против окисления, механиче­ского воздействия и обводнения;

-  иметь минимальный расход;

-  иметь большой срок службы.

Кроме того, моторные масла должны обладать хорошей вяз­костно-температурной характеристикой, высокой моюще-диспергирующей способностью.

7.2. Эксплуатационные свойства

Смазочные свойства моторных масел имеют большое значе­ние для нормальной работы кривошипно-шатунного и газорасп­ределительного механизмов двигателя. В цилиндропоршневой группе, где возникают наибольшие силы трения, высокие сма­зочные свойства масел во многом определяют ресурс двигателя до его капитального ремонта. Не меньшее значение имеет по­стоянное наличие надежной масляной пленки в зоне контакта опорных и шатунных шеек коленчатого вала с подшипниками скольжения. Смазочные свойства моторных масел определяют испытаниями на стендах или автомобилях. В лабораторных условиях они оцениваются на четырехшариковой машине (рис. 2.3) при заданных осевых нагрузках, определяя индекс за­дира, критическую нагрузку, нагрузку сваривания и показатель износа. В испытываемое масло поме­щается неподвижная обойма с тремя закрепленными шариками, располо­женными в горизонтальной плоскости. Над обоймой вращается шпиндель с закрепленным в нем четвертым шари­ком. Шарик в патроне находится в центре между трех других шариков и, вращаясь, может прижиматься к ним с заданной нагрузкой.

Показатель износа, критическую нагрузку и индекс задира определяют по диаметрам пятен износа каждого из трех нижних шариков и добиваются понижения износа сопрягаемых дета­лей, изменяя состав масла. Для этого противозадирные и противоизносные свойства масел повышают добавлением к ним соответствующих присадок, создающих на поверхности металла трущихся деталей прочные пленки, кроме того, регулируют вязкость масла.

Моющие свойства - способность масла обеспечивать необ­ходимую чистоту деталей двигателя и противостоять лакообразованию на горячих поверхностях, а также препятствовать прили­панию углеродистых отложений.

Моющие свойства оценивают в баллах по количеству лака, образовавшегося на боковой поверхности поршня после его двухчасовой работы на установке ПЗВ, в которую заливается 250 г масла, подогретого до температуры 125 °С. Чистый пор­шень имеет 0 баллов, а с наибольшими отложениями лака — 6 баллов.

Диспергирующие свойства определяют способность масла препятствовать слипанию углеродистых частиц, удерживать их в состоянии устойчивой суспензии и разрушать крупные частицы продуктов окисления.

Антиокислительные свойства определяют стабильность масла. Противокоррозионные свойства оцениваются уровнем потерь массы металла, контактирующего с маслом в определенных условиях. Коррозионность масел связана с содержанием в них сернистых соединений, органических и неорганических кислот и других продуктов окисления.

Коррозионный износ деталей определяется также исходным значением щелочности и скоростью ее изменения. Чем больше проработало масло, тем ниже становится показатель щелочности, который является одним из показателей качества масла.

Присадки применяют для придания маслам новых свойств или изменения показателей. Присадки могут быть:

- антиокислительные — повышают антиокислительную устойчивость;

- противокоррозионные — защищают металлическую по­верхность от коррозионного воздействия кислото - и серосодер­жащих продуктов;

- моюще-диспергирующие — способствуют снижению отло­жения продуктов окисления на металлических поверхностях;

- противоизносные, противозадирные и антифрикцион­ные — улучшают смазочные свойства;

- депрессорные — понижают температуру застывания;

- вязкостные - - улучшают вязкостно-температурные свой­ства;

- антипенные — предотвращают вспенивание.
Многофункциональные присадки улучшают одновременно несколько свойств масел.

На преодоление сил трения в двигателях внутреннего сгора­ния уходит около трети расходуемого топлива. С помощью анти­фрикционных присадок и подбора оптимальной вязкости мотор­ного масла можно добиться снижения расхода топлива максима­льно на 4,5 %.

В настоящее время существует широкий спектр дополни­тельных присадок к моторным маслам для автомобиля. Следует знать, что ни одна из присадок не может продлить срок службы моторного масла, но может способствовать хорошей обкатке но­вого или отремонтированного двигателя, снижению износа дета­лей и расхода топлива, продлению времени эксплуатации изно­шенного двигателя. Однако следует соблюдать осторожность и

не пользоваться непроверенными средствами, особенно, если реклама обещает снижение расхода топлива на 15—20 %, расход масла — 40—50 % и износ на 40—60 % и более. С помощью сма­зочных веществ такого эффекта добиться невозможно.

В табл. 2.1 приведен перечень присадок к моторным маслам, которые Волжский автомобильный завод после соответствую­щих испытаний допустил к применению.

Таблица 2.1. Присадки к моторным маслам, допущенные Волжским автомобильным заводом

Присадка

Состав (активный компонент)

Назначение

Применение

Деста

Дисперсия ультрадисперсных частиц алмаза и графита

Улучшает микроструктуру по­верхности трения, особенно при приработке отремонти­рованных двигателей

Используется не бо­лее одного раза до капитального ремонта

Экон

Дисперсия ультрадисперсных частиц алмаза и графита, ма­лорастворимые соединения меди

Тоже

Тоже

Фриктол

Сложные маслорастворимые соединения молибдена

Способствует снижению сил трения и износа, ускоряет приработку

При постоянной эксплуатации

Экомин

Тоже

Тоже

Тоже

Моли-Приз

ППРИЗПриз

Тоже

Тоже

Моликом

Тоже

Тоже

Мали-Крис­талл

Органический эфир животно­го происхождения

Способствует снижению сил трения и износа

...

Озероп

Соединения азота

Способствует снижению из­носа

.».

Экомин ДМ

Дисперсия дисульфида мо­либдена в масле с функцио­нальными присадками

Снижает износ деталей и по­терь на трение, способствует ускорению приработки

....

Экомин ДМГ

Дисперсия дисульфида мо­либдена и графита в масле с функциональными присадка­ми

Тоже

....

Ресурс, Ресурс-Супер

Дисперсия в масле микропо­рошка медного сплава

Снижает износ деталей, спо­собствует восстановлению показателей изношенных двигателей по компрессии и мощности

В любой период экс­плуатации кроме га­рантийного

Ремол-1

Дисперсия в масле микропо­рошка меди

Тоже

Тоже

Дека-Приз

-

Способствует удалению за­грязнений различного типа с деталей двигателя (промы­вочное средство)

Вводится в работаю­щее масло в количе­стве 0,5 л. Промывка проводится в течение 2 ч на эксплуатацион­ных режимах

7.3. Классификация моторных масел и их обозначение

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10