Лекций Автомобильные эксплуатационные материалы

Конспект лекций по дисциплине

«Автомобильные эксплуатационные материалы»

Челябинск

ВВЕДЕНИЕ

            Цель и содержание дисциплины, последовательность изло­жения тем, связь с дисциплинами по специальности. Значение дисциплины как одной из специальных дисциплин при подготов­ке техников в области технического обслуживания и ремонта автомобильного транспорта.

            Понятие о химмотологии. Основные требования к автомо­бильным топливам и смазочным материалам. Затраты на эксплу­атационные материалы и себестоимость перевозок. Понятия о показателях свойств и показателях качества топлив, масел, смазок и специальных жидкостей. Понятие о паспорте на топ­ливо, смазочные материалы и специальные жидкости.

             Расходы на эксплуатацию подвижного состава автомобиль­ного транспорта, а также надёжность его работы существенно зависят от качества и культуры применения эксплуатационных материалов. Следует отметить, что затраты на топливо, мас­ла, смазки составляют до 30% себестоимости перевозок.

            Необходимо уяснить, что эффективность использова­ния эксплуатационных материалов может быть достигнута в результате изучения свойств, правил хранения и применения этих материалов. В процессе усвоения дисциплины  следует научиться правильно выбирать необходимые марки ав­томобильных топлив, масел и пластичных смазок в зависимости, от условий эксплуатации автомобилей и уметь применять свои знания на практике.

            Начиная изучать учебный материал дисциплины, следует ознакомиться с общим содержанием тем, которые преду­сматривают не только знакомство с нефтепродуктами (маслами, смазками, топливами), но и изучение свойств и характеристик автомобильных специальных жидкостей (для гидравлических си­стем и систем охлаждения), а также с конструкционными, лако­красочными и другими ремонтными материалами. Последний раз­дел предлагает изучить токсичность и огнестойкость автомобильных материалов, а также требования техники безопасности при работе с ними. Не следует забывать о мерах защиты окружающей среды и о вредном воздействии эксплуатационных  материалов на флору и фауну.

            Приобретенные знания помогут учащимся экономно расхо­довать эксплуатационные материалы, строго выполнять меры пре­досторожности при работе с ними и определять качество неко­торых из них простейшими методами в условиях автотранспортных предприятий. Это позволит им на практике обеспечивать безотказность транспортных средств, повышать их долговечность и тем самым сокращать затраты на техническое обслужи­вание и ремонт подвижного состава.

            Достижению рационального использования эксплуатационных материалов способствует новая наука, получившая название  химмотология.

            Следует уяснить суть этой науки, разобрать­ся в трёх- и четырёхзвенной её структуре.

            X и м мо т о л о г и я - это теория и практика рацио­нального использования горючего и смазочных материалов в тех­нике. Основной её задачей является повышение эффективности использования топлив и масел.

            Название этого нового научного направления образовано сокращением трех слов: химия + мотор + логия, т.е. учение о химии в моторах.

            Все проблемы рационального использования топлив и масел  в двигателях внутреннего сгорания можно разделить на первич­ные и вторичные:

- первичные, возникающие в процессе создания или со­вершенствования двигателя когда одновременно разрабатыва­ются технические требования к качеству топлива и масел, на  которых должен будет эксплуатироваться двигатель;

- вторичные, возникающие в условиях эксплуатации двига­теля, когда по тем или иным причинам появляется необходимость в изменении качества применяемых топлив и масел.

  В первом случае химмотологические проблемы рассматри­ваются в основном в трехзвенной система: двигатель - топливо - смазочное масло, а во втором - в четырехзвенной системе: двигатель - топливо - смазочное масло - эксплуатация.

            В химмотологии двигатель, топливо и смазочное масло рассматриваются как составные части единой трехзвенной сис­темы, которая для наглядности представлена в виде схемы (рис.1), отражающей качественную взаимосвязь между ее звеньями.

            Эта трехзвенная система характеризуется двумя особен­ностями. Во-первых, между ее звеньями существует сложная взаимосвязь. Так, например, если изменить качество топлива или масла только по одному из его показателей, то при этом неизбежно произойдут количественные изменения и в других показателях этого продукта, величина которых будет зависеть от качества перерабатываемого сырья и технологических про­цессов получения, продукта. Побочные изменения в качестве продукта, в свою очередь, могут повлиять на эффективность  эксплуатации техники. Во-вторых, при существенном изменении в одном из звеньев, как правило, приходится вносить измене­ния и в другие звенья.

            Подтвердим это положение следующим примером. При пере­воде среднеоборотных дизелей с дистиллятного топлива на ос­таточное (более тяжелое по фракционному составу, но более дешевое) столкнулись с закоксовыванием форсунок, повышенным износом цилиндров, компрессионных колец и поршневых канавок, прогаром фасок клапанов и образованием углеродистых отложе­ний в турбокомпрессорах. Чтобы устранить эти недостатки, при­шлось изменить конструкцию форсунок, химический состав металлов, из которых изготовлены цилиндры, поршневые кольца и фаски клапанов, режим работы двигателя, а также применить более высококачественное масло, нейтрализовавшее вредное дей­ствие сернистых соединений, содержащихся в остаточном топ­ливе.

            Эти особенности трехзвенной системы показывают, какие серьёзные затруднения стоят на пути решения первичных химмотологических проблем, в частности, когда для двигателя подбираются топливо и масло. При этом проще решаются зада­чи, если двигатель предназначен для работы на существующих сортах топлива и масла, и значительно труднее, если вопрос ставится об использовании новых сортов этих продуктов. В по­следнем случае качество нефтепродуктов обычно рассматрива­ется как одно из средств улучшения конструкции, повышения надежности, долговечности и экономичности работы двигателя, т.е. получения более совершенного образца техники. Разуме­ется, что при этом учитывается и вопросы, имеющие отношение к производству и экономии топлив и масел. Однако в целом первичные химмотологические проблемы носят преимущественно технический характер, так как подчинены в первую очередь совершенствованию образцов техники,

            В четырёхзвенной химмотологической системе существует ещё более сложная связь между звеньями, обусловленная дей­ствием многочисленных факторов, представленная для нагляд­ности в виде схемы (рис.. 2).

            В полном виде эта схема применима для поршневых дви­гателей, для других видов техники она чаще всего использу­ется в сокращенных вариантах в соответствии со спецификой данного образца техники.

            Так,  например, для реактивных двигателей, у которых топливо и масло не контактируют между собой, на схеме   не нужны связи (на рисунке показаны стрелками) 2-3 и 3-2; для механизмов, работающих вне контакта с топливом, использует­ся только часть данной схемы, т.е. двухзвенная система:  ме­ханизм - смазочный материал (1-3) или трехзвенная система: механизм - смазочный материал - эксплуатация  (1-3-4).

            Эффективность использования топлив и смазочных масел в эксплуатации зависит от успешного решения как первичных, так и вторичных химмотологических проблем.

            Вторичные химмотологические проблемы в большинстве слу­чаев проявляются при эксплуатации тогда, когда возникает не­обходимость внести те или иные изменения в качество приме­няемых топлив и масел, что может быть вызвано разными   причинами, важнейшими из которых являются:

            1.Экономические - в целях снижения стоимости нефтепро­дукта, повышения экономической эффективности его использова­ния в технике и уменьшения эксплуатационных затрат при его применении, хранении, транспортировании, перекачке и заправ­ках машин.

            2.Технические - в целях повышения надежности работы и долговечности техники.

            3. Энергетические - в целях снижения расхода продукте.

            4. Экологические - в целях снижения токсичности продук­та и уменьшения загрязнения окружающей среды.

            5. Международные - в целях приведения качества продук­та в соответствие с международными требованиями.

            Итак, химмотология изучает топлива и смазочные матери­алы во взаимосвязи с их производством, техникой, для которой они предназначены, и условиями эксплуатации.

            К основным задачам в области химмотологии относятся:

- разработка оптимальных требований к качеству горюче­го и смазочных материалов;

- разработка и внедрение в эксплуатацию новых сортов горючего и смазочных материалов;

- классификация   топлив, масел и смазок;

- проведение унификации горючего и смазочных материа­лов;

- разработка норм расхода горючего и смазочных матери­алов;

- разработка мероприятий по сохранению качества и сни­жению потерь топлив, масел, смазок и специальных жидкостей при хранении, перекачках, транспортировании, применении;

- разработка квалифицированных методов оценки эксплуа­тационных свойств и методов контроля качества топлив, масел, смазок и жидкостей;

- разработка ускоренных эксплуатационных испытаний го­рючего и смазочных материалов;

- изучение процессов изменения горючего, смазочных ма­териалов, а также обобщение опыта эксплуатации и установле­ние закономерностей, связывающих качество топлив и смазоч­ных материалов с надежностью, долговечностью и экономичнос­тью работы двигателей и механизмов;

- решение экологических задач, направленных на сниже­ние загрязнения окружающей среды.

            Топлива, масла, пластичные смазки, являющиеся продук­тами переработки нефти, имеют определенный элементный и групповой состав, определяющий их физические и химические свойства. Кроме того, в зависимости от условий работы уз­лов и агрегатов автомобиля, где применяются эксплуатацион­ные материалы, к последним предъявляются специфические тре­бования, соответствие которым обеспечивает безотказную ра­боту этих узлов и агрегатов.

            Каждое требование определяется одним или несколькими показателями, величины которых нормированы соответствующи­ми ГОСТ и техническими условиями (ТУ).  При конкретном из­учении бензинов, дизельных топлив, масел, пластичных сма­зок  следует рассмотреть сущность основных показателей по каждому виду эксплуатационных материалов. Напри­мер, важнейшими требованиями, предъявляемыми к бензинам, яв­ляются испаряемость и детонационная стойкость. В соответст­вии с ГОСТ на бензин они определяются следующими показателями: температурные параметры фракционного состава, давление насыщенных паров и октановое число. Для масла одним из основных требований является прокачиваемость масла к узлам, что определяется показателем "вязкость". Другое требование - минимальное изменение вязкости с изменением температурных условий - характеризуется индексом вязкости и т.д.

            С целью контроля качества каждой партии нефтепродуктов выдается паспорт. Это документ, где для данного продукта приводятся  конкретные значения показателей, определенных со­ответствующим  ГОСТ.

            Основными ГОСТ и ТУ с которыми следует ознакомиться, являются:

ГОСТ 2084-77, ТУ 30.001.165-87 «Автомобильные бензины».

ГОСТ Р1105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сго­рания. Неэтилированный бензин».

ГОСТ 305-82 «Дизельные топлива».

ГОСТ 8581-78 «Масла для автотракторных дизелей».

ГОСТ 10541-78 «Масла для карбюраторных двигателей».

ГОСТ 17479.2-85 «Трансмиссионные масла».

            Показатели качества определены конкретным  ГОСТ и для каждого вида пластичной смазки.

            Далее следует освоить оценку показателей ка­чества нефтепродукта в соответствии с техническими требова­ниями ГОСТ. Учащийся должен уметь отбраковать нефтепродукт (мас­ло, смазку, топливо и т.д.) по отклонениям показателей пас­порта от значений ГОСТ; пояснить, как эти отклонения ска­жутся на работоспособности деталей узлов (агрегатов), где он применяется; иметь представление о доведении нестандарт­ных показателей до норм ГОСТ.

Для закрепления этого материала необходимо дать ответ на соответствующий вопрос контрольной работы.

Тема   1.  Химический состав топливно-смазочных материалов.

Производство нефтяного топлива.

Энергетической установкой, приводящей в движение транс­портное средство, является двигатель внутреннего сгорания.  Следует вспомнить, что до настоящего времени источ­ником энергии для него служит жидкое и газообразное топливо. Основными видами жидкого топлива являются бензины   и дизельные топлива.

            Согласно общим требованиям, предъявляемым к топливам

любого вида, топливо должно:

            своевременно и полностью сгорать в цилиндрах двигателя и образовывать минимальное количество токсичных веществ в отработавших газах;

            сгорать с наименьшим количеством нагара в камере сго­рания и не вызывать отложений во внутренней системе двигате­ля;

            обладать противоизносными и антикоррозионными свойства­ми;

обеспечивать быстрый и надежный пуск двигателя при различных температурах окружающего воздуха.

            Общность физико-химических свойств и структуры топлив, как и предъявляемых к ним требований, определяется общим ис­ходным сырьем, из которого они получаются.

            Изучение раздела необходимо начать с рассмотрения эле­ментного и группового состава нефти. В нефть в виде соедине­ний входят: углерод (83-87%), водород (12-14%), сера (3-45%), азот (0,001-1,8-5, кислород (0,5-1,0%).

            Особенно глубоко следует изучить групповой химический состав топливо-смазочных материалов, т.е. предельные (насы­щенные) углеводороды, к которым относятся парафиновый, наф­теновый и ароматический ряды, и непредельные углеводороды, а также физические свойства предельных углеводородов.

            Надо ознакомиться с их структурными формулами, обратить внимание на их свойства, т.к. количественное присутствие тех или иных групп углеводородов в топливах (карбюраторных, ди­зельных) и смазочных материалах оказывает влияние на их экс­плуатационные свойства.

            Знание химического состава нефти облегчит  усвоение последующего материала по конкретным топливам, маслам и смазкам.

            Далее следует ознакомиться с соединениями, в молекулы которых входят сера и кислород, рассмотреть условия образо­вания смолисто-асфальтовых веществ, их классификацию, воз­действие на детали механизмов и систем двигателя. Не менее важно представлять их влияние на эксплуатационные показатели топливосмазочных материалов, знать, что свободная сера и сернистые соединения, вызывая коррозию металлов, оказыва­ют воздействие на металлы деталей механизмов и систем двигателя.

            Надо остановиться на вопросах очистки или ограничения содержания в топливосмазочных материалах вредных примесей.

            Изучая способы получения автомобильных нефтяных топлив, обратите внимание на технологию процессов переработки нефти. Первоначально нефть подвергается прямой перегонке, сущность которой заключается в нагревании нефти до заданной температу­ры с последующим охлаждением образующихся паров до жидкого состояния и разделением их на отдельные фракции.

            С целью увеличения выхода светлых нефтепродуктов и повы­шения их качества применяется деструктивная переработка неф­тяного сырья.

Типичным процессом деструктивной переработки является крекинг-процесс. Сущность его заключается в том, что крупные молекулы углеводородов, кипящие при высокой температуре, составляющие перерабатываемое сырье, под действием темпера­туры и давления расщепляются на несколько легких молекул, ки­пящих при более низкой температуре, которые и составляют ав­томобильные топлива.

            Из разновидностей крекинг-процессов самое главное вни­мание должно быть уделено каталитическому крекингу как наибо­лее передовому методу переработки нефтяного сырья.

            Качество прямогонных бензинов (особенно полученных из сернистой нефти) улучшается при их последующем каталитичес­ком риформинге, являющемся одним из основных процессов совре­менного нефтеперерабатывающего завода.

            Автомобильные нефтяные топлива, полученные одним из ука­занных способов, должны быть очищены от органических (нафте­новых) кислот, непредельных углеводородов, смолисто-асфальто­вых веществ, сернистых соединений, а также подвергнуты стаби­лизации для повышения их химической и физической стабильности во время транспортирования, хранения и применения.

            Товарное топливо, т.е. то, которое поступает на рынок, представляет собой смесь из фракций, полученных различными способами переработки нефти. Качество его доводится до норм стандарта с помощью различных присадок, улучшающих те или иные свойства топлива.

            В последнее время в связи с ограниченностью запасов нефти и остро вставшими вопросами защиты окружающей среды от канцерогенных продуктов сгорания топлива всё более широ­кое применение находят альтернативные топлива: природный газ, нефтяной углеводородный газ, спирты, синтетическое то­пливо, водород и другие. Заметное влияние на общий баланс потребления альтернативных топлив оказывает лишь сжатый природный газ, применяемый в первую очередь на грузовых авто­мобилях. Основными же видами топлива для автотранспорта тра­диционно остаются бензины и дизельные топлива.

Тема 2. Автомобильные бензины

Данная тема является одной из важнейших, ибо надежность и экономичность работы двигателей, в различных эксплуатаци­онных условиях, их долговечность во многом зависит от ка­чества применяемого бензина.

Следует твердо знать эксплуатационные требования к качеству бензинов: определенная испаряемость и детонационная стойкость, необходимая физическая и химическая стабильность, минимальное коррозионное воздействие на металлы, отсутствие механических примесей и воды. Надо знать показатели физических свойств бензинов: плотность, теплотворную способность, испаряемость. Особое внимание надо уделить последнему пока­зателю. Студент должен знать, что испаряемость определяет надежность поступления топлива из бака в карбюратор, ско­рость образования и качество топливовоздушной смеси, а этим определяется легкость пуска двигателя, быстрота прогрева и полнота сгорания бензина после прогрева двигателя, возможность образования паровых пробок в топливной системе. Испа­ряемость бензина определяется фракционным составом. При из­учении фракционного состава необходимо обратить внимании на его характерные точки: температуры начала и конца разгонки, температуры перегонки 10%, 50%, 90% объёма бензина. Далее надо разобраться в сути эксплуатационной оценки бензинов по фракционному составу с использованием специальных номограмм. По этим номограммам надо знать, что означают области темпе­ратур, при которых выгоняется 10%, 50%, 90% бензина,  и уметь практически определять для данного бензина различные темпе­ратурные зоны работы двигателя (зона легкого запуска, затрудненного запуска и т.д.).

            Чтобы точно оценить особо легкие фракции, наиболее опа­сные с точки зрения образования паровых пробок в топливопро­водах, в ГОСТ на бензины введен дополнительный показатель испаряемости - давление насыщенных паров. По этому показате­лю судят о пусковых качествах бензина и склонности его к об­разованию паровоздушных пробок в системе питания двигателей: чем выше давление насыщенных паров, тем лучше пусковые каче­ства бензина и больше вероятность образования паровоздушных пробок во время работы двигателя. С повышением давления на­сыщенных паров бензина увеличиваются потери от испарения его при хранении на складах и в топливных баках.

Далее следует провести оценку качества бензинов по показателям их химических свойств: детонационной стойкости, химической стабильности, коррозионности.

            Надо иметь в виду, что развиваемая двигателем мощность зависит от скорости, начала, конца и полноты сгорания рабо­чий смеси. Надо изучить условия нормального и аномального (детонационного и калильного) сгорания.

Учащийся должен четко представлять сущность детонацион­ного сгорания топлива. Надо хорошо разобраться в причинах, вызывающих детонацию; знать, какие изменения   происходят в работе двигателя, как они влияют на его тягово-мощностные показатели, а также иметь представление о способах устране­ния детонационного режима.

            Надо разобраться, каким показателем и как оценивается детонационная стойкость бензина, как присваивается каждому бензину значение этого показателя, какие методы   при этом используются и как можно повысить показатель детонационной стойкости бензина.

            Изучая вопрос о химической стабильности бензинов   на­до разобраться в её сущности, методах оценки. Уяснить, что характеризует показатели: "индукционный период", "содержа­ние фактических смол", "кислотность". Надо знать условия повышения коррозионной активности бензинов по присутствию в них минеральных и органических кислот, серы и сернистых соединений_, уметь дать оценку этой активности.

            Следует обратить внимание на тот факт, что для большинства высокофорсированных двигателей с высокими степенями сжатия требуется этилированный бензин, содержащий в ан­тидетонационных присадках тетраэтилсвинец. Свинец и его со­единения пагубно действуют на органы и ткани человека, нарушают обменные процессы и нервную систему. В комплексе с другими вредными веществами, входящими в состав отработав­ших газов, они загрязняют и отравляют нашу флору и фауну. В целях защиты последних этилированное топливо постепенно выходит из употребления.  Следует ознакомиться с группой новых неэтилированных бензинов, определенных ГОСТ Р1105-97 "Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин".

            Необходимо  ознакомиться с действующими  ГОСТ 2084-77 и

ТУ 38.001.165 87 на автомобильные бензины и вни­мательно разобраться в значениях показателей, чтобы сравнивая конкретные значения паспорта и ГОСТ, уметь объяснить как отклонения в показателях повлияют на работу двигателя в различных эксплуатационных условиях.

Тема  3. Автомобильные дизельные топлива

Изучая эту тему, полезно вспомнить, что представляет  дизельное топливо как нефтяная фракция, условия по­лучения. Необходимо отметить факторы, способствующие более широкому его распространению на автомобильном транспорте в сравнении с применением бензинов. Это, например, лучшая фи­зическая и химическая стабильность, что гарантирует сниже­ние потерь дизельного топлива при транспортировании и хранении.

Эксплуатационные требования к качеству дизельного топ­лива определяются его физико-химическими свойствами.

            Например, на бесперебойность подачи топлива в цилиндры влияет температура помутнения и застывания, содержание механических примесей и воды.

            Нужно знать, что характеризуют температуры по­мутнения и застывания, какие физические изменения происходят при этом в топливе, как лабораторным способом определяется температура застывания образца топлива. Следует рассмотреть примеры рекомендаций по практическому использованию дизель­ных топлив с учётом температур помутнения и застывания. Да­лее надо знать обозначения дизельных топлив и применяемость их в зависимости от климатических условий.

            Вода в дизельном топливе может послужить причиной нару­шения его подачи в цилиндры двигателей при низкой температуре, когда она может превратиться в кристаллы льда. При плюсо­вых температурах вода с топливом образует эмульсию, разруша­ющую фильтрующие элементы фильтров тонкой очистки.

            Содержание воды в нефтепродуктах ГОСТ допускает не бо­лее 0,025%, что принято называть "следами".

            Механические примеси в виде песка, глинозема, попадающие в топливо при небрежном хранении, транспортировании и заправке автомобилей, образуют на стенках, трущихся деталях риски, царапины, подвергают ускоренному износу плунжерные пары высокого давления, засоряют сопла форсунок.

            Стандартом на дизельное топливо наличие механических примесей в нём не допускается.

            Далее следует изучить смесеобразующие свойства дизель­ных топлив. Это  испаряемость и вязкость.

            Испаряемость определяется фракционным составом, который совместно с вязкостью характеризует тонкость распыла и легкость испарения топлива. Необходимо ознакомиться со стандартными температурными точками фракционного состава, по которым можно судить о присутствии высококипящих или низкокипящих углеводородов.

            Избыток высококипящих углеводородов говорит об утяже­ленном,  а низкокипящих - об облегченном фракционном составе топлива. Необходимо ознакомиться с условиями работы двигателя при утяжеленном или облегченном фракционном составе, выяснить, к каким отрицательным последствиям могут привес­ти эти свойства топлива.

            Следует выяснить, что характеризует вязкость топлива, как она выражается, в каких единицах измеряется;  разобрать­ся, как зависят от вязкости качество распыла и дальнобойность струи, чёткость начала и конца подачи топлива форсун­кой.

            Вспомнив из курса "Устройство автомобилей" принцип ра­боты дизельных двигателей, следует дать характеристику про­цессу самовоспламеняемости, пояснить суть их "мягкой"  и "жесткой" работы, а также выяснить суть понятия "период за­держки воспламенения", связав его с индикаторной диаграммой двигателя.

            По аналогии с оценкой детонационных свойств бензинов, надо изучить, что характеризует цетановое число для дизелей, как его определяют и присваивают испытуемому дизельному то­пливу. Следует знать, что от величины цетанового числа зави­сят пусковые свойства двигателя.

Необходимо представлять, присутствие каких углево­дородных групп в топливе оказывает влияние на величину цета­нового числа и какими методами его можно повысить.

            В процессе изучения темы надо обратить внимание на свойства топлива, способствующие образованию отложений на деталях топливной системы. Эти свойства топлив оговорены показателями  ГОСТ 305-82.

            Опасным фактором, нарушающим нормальный режим работы  двигателя, является отложение нагара в камере сгорания, на клапанах, насос-форсунках. При этом ухудшается топливная экономичность и снижается мощность.

       Коксуемость выражается количеством (в процентах) обра­зовавшегося твёрдого углистого остатка (кокса) при испытании образца топлива в лабораторных условиях на специальном приборе. Согласно ГОСТ 305-82 вышеуказанные показатели имеют следующие значения:

- концентрация фактических смол не более 25 мг/100см³;

- зольность не более 0,008%;

- коксуемость, %, не более, для топлива «Л» - 0,20, для «3» и «А» - 0,10.

            Способность дизельного топлива к осмолению зависит от наличия в нём непредельных углеводородов. 0 количестве пос­ледних судят по йодному числу. Надо чётко усвоить сущность этого показателя. Согласно ГОСТ йодное число должно быть не более 5 г йода на 100 г топлива.

            Коррозионное воздействие дизельного топлива на детали двигателя аналогично воздействию на них бензина. По ГОСТ 305-82 определяющим показателем здесь является содержание серы (не более 0,2%). Дизельные топлива с меньшим суммарным содержанием серы не вызывают осложнений в работе двигателя. Контроль наличия активной серы проводится воздействием топ­лива на медную пластинку.

            Коррозионную агрессивность дизельных топлив вызывает  также наличие водорастворимых кислот и щелочей. Их присутствие  в топливе не допускается.

Остальные агрессивные состояния определяются показателем "кислотность". Учащийся должен знать, что он означает.

            В заключение надо разобраться, какие марки дизельных топлив существуют, как они обозначаются, и по каким признакам идет их применение.

                Тема 4.  Газовое и альтернативные  автомобильное топлива                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

Современные автотранспортные средства являются основны­ми потребителями нефти и нефтепродуктов. В настоящее время 75% бензина и 25% дизельного топлива, производимых в России, потребляются автомобильным транспортом. 

            Учащийся должен разобраться в положительных и отрицательных аспектах применения указанных выше видов топлива, учитывая экологическую и экономическую сторону.

            Возникающая нехватка нефтяного топлива будет покрывать­ся за счёт альтернативных топлив, объём производства и при­менения которых будет в это время непрерывно расти. Этому будет способствовать увеличение затрат на добычу нефти, т.к. 4I% разведанных запасов нефти уже извлечены, а новые мес­торождения находятся в труднодоступных местах и требуют больших затрат на разработку

            В связи с этим ученые развитых стран прогнозируют по­степенную замену нефтяного топлива на альтернативные, в ка­честве которых будут использоваться природные горючие га­зы, добываемые из газовых и нефтяных месторождений, а так­же промышленные газы, получаемые при переработке нефти, нефтяных газов и твердых горючих ископаемых.

            При изучении материала темы полезно вспомнить устройство и работу газобаллонных установок на газобаллонных автомобилях. Далее надо рассмотреть преимущества приме­нения газообразных топлив, а также отметить существующие не­достатки этого применения.

            Газовое топливо, применяемое для автомобилей, находит­ся в сжиженном или сжатом состоянии. Надо ознакомиться с показателями, характеризующими состояние га­зов. В частности, для автомобилей, работающих на сжиженном газе, ГОСТ 20448-80 предусматривает выпуск двух марок газов: СПВТз (смесь пропана и бутана техническая зимняя) и СПБТл (смесь пропана и бутана техническая летняя). По вышеуказан­ному  ГОСТ  надо ознакомиться с основными показателями газов этих марок. Следует отметить, что ГОСТ 27578-87 предусматривает применение ещё двух видов сжиженных тазов: ПА - пропан автомобильный и ПБА - пропан-бутан автомобильный. Надо знать область применения газов как топлив в зави­симости от климатических районов.

            Далее надо изучить компонентный состав и показатели ка­чества сжатого природного газа (СПГ), в соответствии с ТУ 51-166-83, отметить его недостатки и достоинства.

            К группе альтернативных, можно отнести газоконденсаторные топлива. Полезно иметь представление об этом  топливе. 

            Во многих странах находят применение синтезированные из каменного и бурого угля спиртовые топлива: метанол и эта­нол.  Надо разобраться в условиях применения этих топлив в двигателях внутреннего сгорания, исходя из их фи­зических свойств как в смеси с бензином, так и в чистом ви­де.

            Привлекает к себе внимание проблема использования водорода в качестве топлива. Сложность её решения заключается в обеспечении необходимого запаса топлива на  борту ав­томобиля и его полной пожаро- и взрывобезопасности.   Следует ознакомиться с наиболее эффективными добавками к современным  автобензинам,  например, метилтретичнобутиловый эфир (ИБЭ).

            С видом на перспективу экономии бензина ведутся работы по применению воды в качества компонента топлива. Однако ме­ханизм действия воды на процесс сгорания изучен не полностью.

            В заключение изучения темы полезно будет иметь представление о использовании водно-бензиновой эмульсии (ВБЭ) и водотопливных эмульсий (ВТЭ) в дизелях.

Тема  5.  Автомобильные смазочные масла

Раздел является одним из важнейших разделов курса.

            Изучение данной темы рекомендуется начать с рассмотрения конкретного назначения смазочных материалов и определения общих требований, которые должны к ним предъявляться.

            Одним из основных назначений масла в узлах и агрега­тах современного автомобиля является уменьшение износа сопрягаемых деталей и потерь на трение, что в конечном итоге повышает экономичность автомобиля. Следует знать, что величина потерь на трение зависит от характера трения. Необходимо разбираться в существующих видах трения и представлять, что применение масел, обеспечивающих жидкостное и частично граничное трение деталей, решает задачу увеличения межремонтных пробегов и снижение затрат на ремонт, что снижает себестоимость эксплуатации автомобилей.

            Далее следует уяснить, что масла, как и топлива, про­изводятся на базе продуктов переработки нефти. На­до знать способы и условия производства масел и основные технико-эксплуатационные требования, которые к ним предъяв­ляются. Следует знать, что эти общие требования конкретизи­руются в зависимости от узлов, где масло применяется.  Надо знать классификацию масел по назначению.

            Далее надо ознакомиться со свойствами, определяющими эксплуатационные качества масел. Наиболее важными из них являются вязкостно-температурные свойства.

Следует знать суть понятия  вязкость при рабочей температуре. Что она означает, единицы измерения, а также, что от величины вязкости зависит износ трущихся дета­лей и потери энергии на трение. Надо знать, что изменение вязкости от температуры выражается графически вязкостно - температурными характеристиками (кривыми). Изменение степе­ни вязкости от температуры определяется условным показателем - индексом вязкости. Следует представлять его физическую сущность и способы определения.

            Рекомендуется  ознакомиться с условиями работы масла в автомобильных двигателях и в зависимости от этих условий выделить три основных зоны (высоко­температурную, среднетемпературную , низкотемпературную), дать им характеристики, пояснив, какие изменения происходят с маслом в каждой зоне.

            Совокупность изменений свойств масла при работе в двига­теле называется старением масла. Надо разобраться в фактоpax, влияющих на этот процесс, в количественных и качествен­ных изменениях, происходящих при старении в каждой темпера­турной зоне.  

            При дальнейшем изучении эксплуатационных свойств масел следует остановиться на их вязкостных показателях. Выяснить, что внешне характеризует вязкость масла и как это проявляет­ся. Следует знать, что характеризуют вязкостно-температурные свойства масел, их графическую интерпретацию, пони­мать сущность безразмерной величины  "индекс вязкости".

            При изучении смазочных свойств масел надо знать, что они являются обобщением ряда их свойств, влияющих на процессы  трения и износа трущихся деталей. Надо знать характеристику антифрикционных, противоизносных и противозадирных смазочных свойств.  Особо следует разобраться в смазывающей способности масел при граничной смазке.

            Далее  следует разобраться, в чём сущность антиокислительных свойств масел, в чём выражаются моющие свойст­ва масел и как они оцениваются, чем опасно вспененное состояние масла для работы двигателя.

            При эксплуатации автомобильных двигателей возникают про­блемы защиты их систем и механизмов от коррозии. Надо разобраться с проявляющейся здесь двоякой ролью масла, отметив, воздействием на металлы, а также выяснить, в чём проявляет­ся суть защитных свойств масел.

            Для улучшения эксплуатационных свойств масел к базовым маслам добавляют специальные присадки. Надо иметь понятие о вязкостных и депрессорных присадках, знать меха­низм действия моющих и антиокислительных присадок. Знать на­значение противоизносных и противозадирных присадок, а также знать, что представляют из себя многофункциональные присадки и их характеристики.

            Для практического применения моторных масел необходимо разобраться в их классификации и обозначении по ГОСТ 17479.I--85 "Обозначение нефтепродуктов. Масла моторные".

            Система обозначения включает три группы знаков: первая - буква М; вторая - цифры, характеризующие класс кинематичес­кой вязкости при 100°С; третья - прописные буквы В, Г, Д, обо­значающие группу эксплуатационных свойств. Цифровые индексы при них (I или 2) соответственно относятся к маслам карбюра­торных и дизельных двигателей.

            Необходимо знать марки масел, применяемых в зимних или летних условиях, а также всесезонно. Причем для всесезонных загущенных масел в знаменателе дробного обозначения клас­са вязкости указывается вязкость при 100°С, а в числителе - при -18°С.

            Далее надо разобраться, как в зависимости от степени форсирования двигателя подбираются масла по эксплуатационным свойствам.

            Для практической деятельности надо представлять какие масла применяются в современных автомобилях.

            Примеры обозначений моторных масел по (по ГОСТ 17479.1-85):

М8В1, где М - моторное,

8 - класс вязкости (вязкость 8 мм²/с при 100°С),

В₁ - масло для среднефорсированных карбюраторных двигателей.

       M4₃/8-B₂-Г_1, где

4з/8 - класс вязкости,

з - масло содержит загущающие присадки,

B2,Г₁- масло используется как в среднефорсированных дизе­лях (В2), так и в высокофорсированных карбюратор­ных двигателях (Г1),

            Если индекс при последней букве отсутствует, значит масло применяется как в карбюраторных, так и в дизельных двигателях.(M8-B).

            В США и странах Европы обозначения масел для двигате­лей включают в себя класс вязкости и область применения.

            Градация масел по вязкости производится по классификации  SАE J ЗО0е, разработанной Обществом американских инженеров (Society of Automotive

Еngeneers).

            По условиям  и областям применения оценка качества идет по системе API, предложенной Американским нефтяным институ­том (American Реtro eum Institute).

            По классификации вязкости SАE J ЗООе масла подразделя­ются и маркируются следующим образом:  

- летние - цифрами 20,30,40,50 (цифра означает вязкость в секундах Сейболта. при  8,9⁰С);

- зимние - 10W, 15 W, 20W, 25W ( W - первая буква от слова Winter (зима);

- всесезонные (загущенные) имеет двойную нумерацию, например, 10W -50, что означает, что масло при -17,8°С со­ответствует по вязкости SAЕ Ј - 10, а при 98,9°С - 50.

            По классификации АРI моторные масла делятся на две категории:                                                                                                                                                                                                                                                                 

S - категория "сервис" (преимущественно для масел кар­бюраторных двигателей легковых автомобилей, работающих в сфе­ре обслуживания)

С - коммерческая  категория ( для масел дизельных двигателей тягачей, дорожно-строительных машин, осуществляющих коммерческие перевозки  ).

            В каждой категории масла уровень эксплуатационных свойств в зависимости от условий работы подразделяется  на классы, имеющие маркировку латинскими буквами  А, В, С, D , Е, F, G. Поэтому   обозначение области применения осуществля­ется двумя буквами, указывающими категорию и класс масел, например:  SЕ   - для карбюраторных двигателей, работающих в условиях эксплуатации средней напряженности; СD - для дизельных двигателей, работающих в напряженных условиях.

            Универсальные масла, относящиеся к обеим категориям классификации, имеют маркировку двух классов разных катего­рий, например  SЕ/СD.

            Надо уметь ориентироваться в обозначениях ма­сел отечественной и зарубежной классификации, т.к. это не­обходимо для правильного подбора масла для двигателя. На пример, масло М6з/12Г₁ по  зарубежной классификации будет иметь обозначение: вязкость - 20W-30 (SAЕ); по условиям работы - SЕ (API).

            Для изучения показателей масел для карбюраторных дви­гателей следует использовать ГОСТ 10541-78 и ТУ 38.101048-85. С показателями для дизельных двигателей можно ознакомиться по ГОСТ 8581-78. А универсальные масла (для дизелей и карбю­раторных двигателей) можно найти в ГОСТ 10541-78.

            еобходимо знать, что представленные в ГОСТ пока­затели (вязкость, индекс вязкости) характеризуют не только эксплуатационные свойства масел, но и свойства масел, влияющие на коррозионный износ деталей (щелочное число, сера). Присутствие каких продуктов в масле вызывает интенсивную коррозию деталей кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения. Разберитесь в сущности щелочного числа, что оно определяет.

            Для полной характеристики смазочного масла в стандартах  и технических условиях приводятся некоторые другие контрольные показатели (зольность, содержание механических примесей, воды, серы, температура вспышки). Изучите характеристики каждого показателя и их влияние на работу масла в двигателе.

            Новые конструкции современных двигателей предъявляют всё более высокие требования к качеству масел. Нефтяные ма­сла  всегда полностью отвечают этим требованиям. Поэтому всё чаща применяются синтетические масла, полученные на ос­нове сложных эфиров.

            Будущий техник должен представлять свойства этих масел, знать их вязкостно-температурные характеристики; уметь применять их на отечественных двигателях. Здесь следует ру­ководствоваться рекомендациями завода-изготовителя двигате­ля. Однако замену отечественного масла на зарубежное завод-изготовитель двигателей может дать только после соответству­ющих испытаний.

            Например, для автомобилей BA3-2I063 можно применять масло

 " Havoline" класса вязкости SAE – 10W/30, по условиям и области применения API – SC/CD. Для автомо­билей M-2I4I2 можно применять масло для двигателя

« Havoline-Х» - класс вязкости SAE - I0W/40, по условиям и областям применения API -SF/CЕ, а также масло, изготов­ленное на Нижегородском нефтеперерабатывающем заводе - I0W/40, SF/CE . 

            В результате изучения темы студент должен знать ассортимент моторных масел, применяемых в двигателях современных отечественных автомобилей и уметь применять эти знания на практике.

            Приступая к изучению трансмиссионных масел,   учащемуся полезно вспом­нить устройство агрегатов и узлов, входящих в трансмиссию ав­томобиля, принцип работы механической и гидравлической транс­миссий, нагрузки, возникающие в зубчатых и червячных зацепле­ниях. Это поможет рассмотреть специфические особенности рабо­ты трансмиссионных масел, проявляющиеся в их способности соз­давать масляную пленку на зубьях шестерен и в местах контак­та, где развиваются высокие удельные давления.  Определить быть введены дополнительные антиокислительные, моющие, депрессорные, противопенные, диспергирующие и ряд других хи­мически активных присадок, которые, взаимодействуя с метал­лом, образуют пленки хлоридов, сульфидов или фосфидов желе­за. Эти пленки плавятся при более низких температурах, чем металлы, и поэтому предохраняют трущиеся детали от закусывания в точках контакта, уменьшая износ.

            С ассортиментом трансмиссионных масел учащийся должен ознакомиться по ГОСТ 17479.2-85 "Масла моторные, трансмис­сионные и жидкости гидравлические".

            Трансмиссионные масла классифицируются по вязкости (классы вязкости) и по уровню эксплуатационных свойств (группы).

Обозначение трансмиссионных масел состоит из 3-х групп знаков:

- первая группа обозначается буквами ТМ;

- вторая группа знаков обозначается цифрами и характе­ризует принадлежность к группе масел по эксплуатационные свойствам;

- третья обозначается цифрами и характеризует класс вязкости, например,

ТМ-5-9, где ТМ - трансмиссионное масло, 5 - масло по условиям эксплуатации имеет противозадирные и многофункциональные присадки, 9 - класс вязкости.

Кроме указанного ГОСТ, масло маркируется еще по старой действующей документации.

            Учащийся должен это знать и представлять соответствие в обозначении масел по новой и старой документации, кроме этого следует ознакомиться и с обозначениями этих масел по зарубежной классификации.

            В маркировке трансмиссионных масел по нормативно-техни­ческой документации буквы и цифры обозначают следующее:

Т - масло трансмиссионное,

А - автомобильное,

Д - долгоработающее,

С - получено из сернистых нефтей,

П - масло содержит присадку,

К - масло для автомобилей КамАЗ.

Цифра показывает кинематическую вязкость.

Международная классификация трансмиссионных масел аналогична вышерассмотренной классификации моторных масел.

Классификация API делит масла на 6 групп от GL - 1 до    GL - 6.

            Например, масла группы GL -4 предназначены для коро­бок передач с механическим управлением редукторов со спирально-коническими или гипоидными главными передачами, GL -5 -для работы в более жестких условиях.

            Группа масел GL - 6 имеет то же применение, но облада­ет улучшенными противозадирными свойствами и повышенной дол­говечностью.

Таким образом, в соответствии со сказанным, отечественное  масло

 ТАД-17И будет иметь маркировку TM5-I8 по ГОСТ I7479-85 и по международной классификации обозначение SАЕ 85W-90, API GL-5.

А новое масло ТМ-5-9п, применение которого позволило увеличить надежность и долговечность коробок передач перед­неприводных автомобилей, по SAЕ можно отнести к классу 80W - 90, а по API - к группам GL -4 и  GL -5.

 Необходимо ознакомиться с маслами для гидро­трансформаторов и автоматических коробок передач, маслами, применяемыми в рулевых приводах с гидроусилителем и гидро­объемных передачах.

            В завершение изучения темы следует рассмотреть номен­клатуру этих масел в соответствии с ГОСТ 17479.3-85.

Тема 6.   Пластичные смазки

Изучая эту тему, необходимо разобраться, в каких узлах и агрегатах применяются пластичные смазки. Полезно вспомнить конструкции этих узлов, в частности узлов трения и качения, герметизация которых недостаточна и возможно попадание воды, механических примесей и т.д.

            Следует ознакомиться с особенностью свойств  пластичных смазок, по которым они напоминают как жидкие, так и твердые тела.  Особенности их строения, понять, как образует­ся структура этих смазок на основе трехкомпонентной коллоид­ной системы; знать, что представляют собой эти компоненты; рассмотреть процесс приготовления смазок.

            Учащийся должен знать, по каким основным признакам клас­сифицируются смазки, как они различаются по типу загустителя, функциональному назначению.

            Далее следует, по аналогии с маслами, изучить эксплуа­тационные свойства пластичных смазок:

- вязкостно-температурные;

- прочностно-температурные;

- смазочные и коррозионные (защитные);

-  стабильность, водостойкость.

            Необходимо знать, что характеризует температура каплепадения, в чём сущность коллоидной и химической стабильнос­ти. Надо иметь представление об их механических свойствах, знать их основные показатели. Особенно тщательно следует ра­зобраться в физической сущности предела прочности и эффективной вязкости. Как к любому нефтепродукту, к качеству плас­тичных смазок предъявляются требования минимального корро­зионного воздействия на металлы.

            Будущий техник должен изучить основные свойства пластич­ных смазок по действующим ГОСТ и ТУ, а также области примене­ния смазок для узлов и деталей в зависимости от различных ус­ловий эксплуатации.

            В последнее время в узлах автомобилей находят применение многоцелевые литиевые смазки «Литол-24», «Фиол-I»), а также специальные автомобильные смазки на литиевой (ЛСЦ-15, ШРУС-4, «Фиол-2», «Фиол-2у») и на бариевой (ШРБ-4) основе. По большинству показателей они превосходят старые смазки (солидолы, I-I3, ЦИАТИМ-201). Наибольшим их достоинством яв­ляется широкий температурный интервал, работоспособность при температуре до 120-130°С и высокая механическая стабиль­ность. Последнее свойство особенно важно для герметизированных узлов, в частности   для подшипников скольжения и шар­нирных соединений, т.е. для таких узлов, в которых вся смаз­ка подвергается деформации. Например, из-за низкой механи -ческой стабильности смазка «Солидол С» в процессе эксплуатации разупрочняется и вытекает из узлов, в то время   как «Литол-24» сохраняет свои свойства, удерживается в узле и обеспечивает длительную работу подшипников качения и сколь­жения без смены и пополнения смазки. Смазка ШРБ-4 применя­ется для шаровых шарниров и наконечников тяг рулевой тра­пеции. А для шарниров привода передних колес, подшипников сцепления, телескопических стоек - смазка ШРУС-4, равноцен­ной замены которой пока нет.

            В заключение полезно разобраться во взаимозаменяемости некоторых отечественных и импортных смазок .

Тема 7. Автомобильные специальные жидкости

Эффективность и надежность работы двигателя в оптималь­ном тепловом режиме (9О°0) в значительной степени зависит от качества жидкостей, применяемых в системе охлаждения. Охлаждающая жидкость контактирует с разнообразными кон­структивными, материалами: детали - двигателей; и агрегаты сис­темы охлаждения (радиаторы водяные насосы и др.) изготовля­ются из чёрных и цветных металлов и их сплавов (алюминий, медь, латунь и др.); в системе охлаждения используются так­же резиновые соединения и уплотнительные детали.

            Чтобы полностью соответствовать своему назначению  ох­лаждающая жидкость должна иметь высокую температуру кипения и низкую температуру замерзания, определенную вязкость, ми­нимальную склонность к образованию накипи и коррозии деталей двигателя.

            В первую очередь следует ознакомиться со свойствами наиболее распространенной охлаждающей жидкости - воды.

            Учащийся должен знать природу образования накипи, иметь представление о жёсткости воды и единицах её измерения, уметь применять природную воду из различных источников.  Надо разобраться, как предупреждать и снижать накипеобразование, что позволит предотвратить потерю мощности двига­теля и снизить расход топлива.

            Недостатки воды как охлаждающей жидкости (высокая тем­пература замерзания, низкая температура кипения, коррозия металлов) вызвали широкое применение низкозамерзающих ох­лаждающих жидкостей  антифризов выполненных на основе водных растворов  двухатомного спирта CH2OH-CH2ОH с темпера­турой кипения 197°.  Надлежит знать положительные и отрицательные качества антифризов по сравнению с водой (антикоррозионные свойства, агрессивность к резине и др.). Следует иметь понятие о новом поколении антифризов, извест­ных под названием "Тосол",

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости (НОЖ) изготовля­ются по ГОСТ 28084-89, техническим условиям и регламентам. В частности, по ТУ 6-02-751-86 выпускаются охлаждающие жид­кости «Тосол» марок А (концентрат), А-40 и А-65, В последние годы отечественной промышленностью широко применяются НОЖ «Лена» (ТУ 113-07-02-88) марок А (концентрат), А-40 и А-65. По ТУ 6-01-17-30-85 - жидкости 0Ж-25ПГ с температурой начала кристаллизации - 25°С.

            В состав охлаждающих жидкостей добавляют антикоррози­онные присадки, защищающие от коррозии всех металлов.

            Следует отметить характеристику новой НОЖ «Арктика-45», которая практически полностью решает экологическую пробле­му. В отличие от других жидкостей она не содержит ядовито­го этиленгликоля, а состоит из раствора относительно без­вредных солей.

            Основные характеристики НОЖ «Арктика-45»:      

- температура кристаллизации не выше - 45°;

- коэффициент температурного расширения в три раза меньше по сравнению с «Тосолом»;

- негорюча и взрывобезопасна;

- не разъедает краску;  

- не нужно заменять после сроков, оговоренных для этиленгликолевых НОЖ;

- по теплопроводности и теплоёмкости на 15-20% превосходит другие известные НОЖ;

- растворяет ранее образовавшуюся накипь и отложения коррозии.

            Начиная изучать  амортизаторные жидкости, следует вспомнить принцип га­шения колебаний в телескопическом амортизаторе, где рабочим телом служат маловязкие жидкости, обычно на нефтяной основе. К вязкостно-температурным свойствам амортизаторных жидкос­тей предъявляются особенно жесткие требования. Для обеспече­ния плавной работы амортизаторов вязкость жидкости должна быть не менее 10-15 сСт при температуре 50°С и не более 200-250 сСт при 0°С. Особые требования предъявляются к вязкос­ти этих жидкостей при отрицательных температурах: их темпера­тура застывания должна быть в пределах -40°С.

            Необходимо представлять, как изменится работа амортизатора при отклонении вязкости от указанных значений.

            Надо знать, почему амортизаторные жидкости должны иметь высокую стабильность против окисления, испаряемости, совме­щаться с конструкционными материалами, особенно резиновыми уплотнителями, не вызывая их набухания, усадки и других из­менений резиновых деталей, приводящих к нарушению герметич­ности уплотнений и преждевременному выходу их из строя.

            Следует разобраться в важности хороших смазывающих свойств этих жидкостей, малой склонности их к ценообразова­нию, рассмотреть присадки, вводимые в жидкости для улучшения их показателей.

            Наибольшее распространение получили АЖ-12Т (ГОСТ. 23008--78), AЖ-I6A, МГП-10 (ОСТ 38-154-74). Например, основой жид­кости АЖ-12Т является трансформаторное масло, загущенное кремнийорганической этилполисилоксановой жидкостью с добав­лением присадок, В состав жидкости МГП-10 входит минераль­ное масло с пакетом присадок.

            При изучении тормозных жидкостей студент должен знать их назначение в тормозной системе, условия работы.

            Останавливаясь на основных эксплуатационных требованиях к тормозным жидкостям, особое внимание следует уделить показателю «температура кипения», отметив его влияние на  надёжность тормозов.                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

 К тормозным жидкостям  предъявляются требования по вязкостно-темпера­турным и смазывающим свойствам, химической стабильности, аг­рессивности к металлическим и резиновым деталям, которые  аналогичны требованиям, предъявляемым к амортизаторным жидкостям.

            Жидкости «Томь», «Нева», «Роса» имеют гликолевую основу, жидкость БСК представляет смесь 60% бутилового спирта и 50% касторового масла. Существенный недостаток этой жид­кости - выпадание касторового масла в виде кристаллов  при понижении температуры. Поэтому не рекомендуется применять спиртокасторовые жидкости при температуре ниже -20°С. Нель­зя смешивать тормозные жидкости, изготовленные на различных основах, т.к. это может привести к их расслоению и потере эксплуатационных свойств.

Далее следует остановиться на жидкостях, применяемых в гидравлических подъемниках самосвалов, опрокидывающих уст­ройств, домкратов, подъемных механизмов, гидроусилителей рулевых управлений. Например, индустриальные масла И-12А, И-20А применяются в гидроприводах подъемных механизмов, ма­сло марки Р - в гидравлической системе гидроусилителей.

            В заключение следует рассмотреть промывочные и очисти­тельные жидкости. Например, при промывке двигателя при сме­не масла применяется промывочное масло ВНИИ-НП-ФД; для стеклоомывателя используется жидкость НИНХ-4.

  Тема 8. Организация рационального применения топлива и смазочных материалов на автомобильном транспорте.

Рациональное применение топливно-смазочных материалов (ТСМ) определяется эффективностью управления их расходом. Студент должен знать основную цель управления расходом ТСМ на автотранспорте, знать, что эта цель достигается, если осуществляются следующие функции управления:

- планирование и нормирование расхода ТСМ;

-учет и контроль расхода ТСМ;

- контроль качества ТСМ;

- анализ эффективности использования ТСМ и выявление причин их перерасхода;

- разработка и осуществление мероприятий по экономии ТСМ и устранение причин их перерасхода при эксплуатации.

            Ознакомившись с этими функциями, учащийся должен пред­ставлять суть факторов, влияющих на возможность управления расходом топлива (неуправляемые, консервативные и управля­емые факторы). Кроме того, следует знать, что внедрение ком­пьютерной техники позволит существенно снизить трудоемкость работ и повысить оперативность и эффективность управления.

Далее надо  изучить сущность нормирования рас­хода ТСМ с учетом конкретных условий эксплуатации подвижно­го состава, показатели нормирования.

            Нормы расхода топлива устанавливаются на пробег авто­мобиля и на транспортную работу, т.е. количество выполнен­ных тонно-километров (линейные или индивидуальные нормы).

Например, для бортовых автомобилей и автопоездов нор­мы расхода топлива на каждые 100 т-км транспортной работы составляют:

- для карбюраторных автомобилей - 2 л;

- для дизельных автомобилей -1,3 л;

-для газобаллонных (на сжиженном газе) - 2,5 л.   

            В технических характеристиках автомобилей указываются нормы расхода топлива на 100 км пробега.

            В общем виде расход топлива по линейным нормам опреде­ляется по формуле:

 Q n- нормативный расход топлива, л;

 L - пробег автомобиля или автопоезда, км;

K₁ - норма расхода топлива на пробег, л/100 км; 

К₂ - норма расхода топлива на транспортную работу и на дополнительную массу прицепа или полуприцепа,

К₃ - норма расхода топлива на одну ездку с грузом,  л/ездку;

Р - объем транспортной работы, т-км;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

m - количество ездок с грузом;

D - поправочный коэффициент (суммарная относительная надбавка) к нормам, в долях единицы.

            Надо рассмотреть условия, при которых производится кор­ректировка норм расхода топлива.

            Нормы расхода масел и смазок устанавливаются на каждые 100 л общего расхода топлива, рассчитанного по линейным нор­мам.      

            Например, на 100 л топлива полагается:

- моторных масел для автомобилей и автобусов с карбю­раторными двигателями - 2,4 л;

- с дизельными двигателями - 3,2 л;

- трансмиссионных масел соответственно 0,3 и 0,4л;

- пластичных смазок - 0,2 и 0,3 кг.

            Далее следует рассмотреть сущность второго метода уп­равления расходом топлива - управление по удельному (груп­повому) расходу. Здесь надо представлять условия, с учетом которых разрабатываются эти нормы, и что определяется на их основании.

            В конце изучения этой темы рекомендуется рассмотреть важную функцию системы управления расходом топлива - опера­тивный контроль фактического расхода и наличия ТСМ, ознако­миться с контролем за "движением" топлива и его текущим рас­ходом, рассмотреть задачи группы учета ТСМ в автотранспорт­ных предприятиях.

            Одна из важнейших проблем автомобильного транспорта - экономное и рациональное использование топливно-смазочных материалов.  Учащийся должен знать, что в данном случае по­нимается под экономией ТСМ. Особое внимание надо уделить мероприятиям, проводимым в АТП по правильному расходованию нефтепродуктов.  Надо ознакомиться с основными ор­ганизационно-техническими мероприятиями, которые в этом пла­не являются наиболее эффективными:

- рациональная организация перевозок пассажиров и грузов;

- контроль технического состояния автомобилей и двига­телей;

- вождение автомобилей;

- организация заправочно-смазочных работ;

- транспортирование, приём, хранение и выдача нефте­продуктов.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

            Например, решающими факторами экономии ТСМ при перево­зочном процессе являются: разработка рациональных маршрутов, графиков движения, исключение порожних пробегов, правильный подбор подвижного состава, максимальное использование грузо­подъемности, механизация погрузочно-разгрузочных работ и т.д.

            Расход топлива зависит от технической исправности авто­мобиля, правильности регулировки всех узлов и агрегатов, вли­яющих на топливную экономичность. Например, неправильная ре­гулировка тормозов и ступиц колес увеличивает расход топли­ва на 10-20%, масел и смазок - на 30-50%. При неисправнос­тях в системе зажигания (например, плохо работает свеча) расход топлива возрастает на I5-I8%.

            Снижение расхода масла достигается поддержанием в тех­нически исправном состоянии поршневой группы механизма газораспределения, что достигается своевременным диагностиро­ванием технического состояния двигателя и возможно более быстрым устранением неисправностей,

            В целом изучение этой темы не вызывает затруднений и весь материал можно найти в рекомендуемой лите­ратуре.

Тема 9.  Лакокрасочные  материалы

Окраска автобусов и автомобилей определяет не только их внешний вид, но и является надежной защитой от коррозии, продлевая срок службы подвижного состава.

            Учащийся должен быть знаком с номенклатурой применяемых при ремонте лакокрасочных материалов и основными требовани­ями, предъявляемыми к ним, знать, какие компоненты входят в состав лакокрасочных материалов, назначение каждого компо­нента.

            Будущий техник должен представлять структурное строе­ние многослойного лакокрасочного покрытия, знать технологию подготовки поверхности к окраске и способы нанесения.

            Далее надо разобраться, какие лакокрасочные материалы относятся к основным и вспомогательным.

            Изучая группу основных лакокрасочных материалов, сле­дует учесть, что их обязательным компонентом является пленкообразователь. Следует представлять, для чего он нужен и какие применяются пленкообразователи. В зависимости от вида пленкообразователя получают два типа красок. Студент должен знать их состав и для чего в них добавляются пигменты.

Следует остановиться на изучении вспомогательных лако­красочных материалов. Они предназначены для ускорения высы­хания слоев покрытий, их упрочнения, придания эластичности.

            Маркировка лакокрасочных материалов в соответствии о ГОСТ 9825-73 осуществляется пятью группами буквенно-цифро­вых знаков:

- первая группа- наименование лакокрасочного материа­ла – «эмаль», «грунтовка», «шпатлевка»;     - вторая группа, обозначаемая двумя группами, указы­вает тип основного пленкообразователя по химическому сос­таву.

 Между первой и второй группой через дефис, ставят бук­венный индекс, обозначающий специфические свойства;

- третья группа, отделяемая от второй также через де­фис, определяет основное назначение лакокрасочного матери­ала: цифрами 1-9 маркируются обозначения эмалей; 0 - для грунтовок; 00 - применяется в обозначении шпаклевок;

  - четвертая группа определяет порядковый номер, при­своенный данному лакокрасочному материалу, и обозначается одной, двумя или тремя цифрами;

- пятая группа обозначает цвет лакокрасочного матери­ала и дается полным словом.

            Пример обозначения: «Эмаль-В-ПЭ-1179 красно-оранжевая», где:

I группа – «эмаль» - вид материала; В - водоразбавленная; П группа - ПЭ - полиэфирная ненасыщенная; Ш группа - I - атмосферостойкая;

IV группа - 179 - порядковый номер;

V группа - красно-оранжевая - цвет эмали.

            Пример обозначения грунтовки: «Грунтовка ГФ-020 корич­невая», где:

I группа - грунтовка - вид материала;

П группа - ГФ - глифталевая;

Ш группа - 0 - грунтовка;

IV группа - 20 - порядковый номер;

V группа - коричневая - цвет.

            Пример обозначения шпаклевки: «Шпатлевка-НЦ -007» крас­но-коричневая, где: I группа - шпаклевка - вид материала;

11 группа - НЦ -нитроцеллюлозная;

Ш группа - 00 - шпаклевка;

1У группа - 7 - порядковый номер;

У группа - красно-коричневая - цвет шпаклевки.

            Далее следует изучить свойства масляных и эмалевых красок, дать их характеристику, рассмотреть их достоинства и недостатки.

            Следует ознакомиться с наиболее важными показателями малярных свойств лаков и красок. К ним относятся вязкость, время высыхания, укрывистость, адгезия, прочность и твер­дость плёнки и др. Надо знать, как оцениваются прочностные показатели, как измеряется твердость покрытия, что характе­ризует укрывистость лакокрасочного материала, чем она изме­ряется.

В заключение надо ознакомиться с типами защитных мате­риалов, их назначением и применением.

            Учащийся должен разобраться, что понимается под качеством ЛКМ и каким  требованиям оно должно соответствовать. Далее следует изучить свойства масляных и эмалевых красок, дать их характеристику, рассмотреть их достоинства и недостатки.

Следует ознакомиться с наиболее важными показателями малярных свойств лаков и красок. К ним относятся вязкость, время высыхания, укрывистость, адгезия, прочность и твер­дость плёнки и др. Надо знать, как оцениваются прочностные показатели, как измеряется твердость покрытия, что характе­ризует укрывистость лакокрасочного материала, чем она изме­ряется.

В заключение надо ознакомиться с типами защитных мате­риалов, их назначением и применением.

Тема   10. Конструкционно-эксплуатационные материалы.

Следует ознакомиться с условиями хранения резиновых изделий (шин, шлангов, листовой резины) с учетом того, что даже при небольших нагрузках они теряют свою форму и изменяют размеры; знать, при каких температурах должны осущест­вляться хранение и эксплуатация этих изделий, армированной резины, какие эксплуатационные факторы оказывают влияние на срок службы шин.

Учащийся  должен также знать технологию ремонта камор и покрышек, оборудование для ремонта и применяемые материалы.

Следует ознакомиться с условиями хранения резиновых изделий (шин, шлангов, листовой резины) с учетом того, что даже при небольших нагрузках они теряют свою форму и изменяют размеры; знать, при каких температурах должны осущест­вляться хранение и эксплуатация этих изделий, армированной резины, какие эксплуатационные факторы оказывают влияние на срок службы шин.

Студент должен также знать технологию ремонта камер и покрышек, оборудование для ремонта и применяемые материалы.

В узлах и агрегатах современных автомобилей использу­ется значительное

количество резиновых изделий.  Учащиеся должны вспомнить наиболее ответственные резинотехнические изделия тормозной системы, рулевого управления и других узлов и агрегатов.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

^:    Основным материалом при изготовлении резиновых  изделий является каучук. Поэтому в первую очередь необходимо изучить свойства каучука.

При изучении способов получения каучука следует обратить внимание на свойства различных синтетических каучуков, кото­рые в настоящее время являются основным сырьем для производ­ства резины.

Для придания резине определенных свойств, необходимых для применения ее в различных эксплуатационных условиях, к каучуку добавляются примеси, называемые ингредиентами. Ка­чественное и количественное сочетание ингредиентов с различными типами и марками каучуков позволяют получить резину с различными заранее заданными свойствами. Поэтому необходимо разобраться, для чего предназначены те или иные ингредиенты и какие свойства они придают резине.

Каучук в смеси с ингредиентами представляет собой "сы­рую" резину. Для получения готовых резиновых изделий резино­вые смеси подвергаются процессу вулканизации. Необходимо хо­рошо уяснить сущность, назначение и условия проведения про­цесса вулканизации.

Четко уясните такие физико-механические свойства рези­ны, как прочность, эластичность, твердость, стойкость исти­ранию, и как они изменяются в зависимости от температуры и в процессе старения.

Рассмотренные свойства резины определяют требования к эксплуатации резинотехнических изделий, обеспечивающие на­дежность и нормативный ресурс их работы.

Тема 11.  Безопасность труда и охрана окружающей среды при использовании автомобильных  эксплуатационных материалов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Дайте понятие о химмотологии.

2. Назовите основные задачи, которые решает химмотология.

3. Раскройте сущность понятия «качество горюче-смазочных материалов».

4. Какие требования предъявляются к  качеству  горюче-смазочных материалов.

5. Охарактеризуйте  элементный и групповой состав нефти.

6. Охарактеризуйте способы получения автомобильных топлив: прямая перегонка, каталитический крекинг, каталитический риформинг, гидрокрекинг.

7. Проанализируйте достоинства и недостатки различных способов получения топлив.

8. Какие эксплуатационные требования, предъявляются к качеству автомобильных бензинов.

9. Перечислите показатели качества бензинов.

10. Охарактеризуйте   показатели   бензинов:   давление   насыщенных   паров,   вязкость.

11.  Охарактеризуйте   показатели   бензинов:    плотность, поверхностное натяжение.

12.  Дайте определение  понятия фракционный состав бензинов.

13.Каково   практическое применение  фракционного состава бензинов.

14. Охарактеризуйте процесс сгорания бензинов.

15. В чем сущность нормального  и детонационного сгорания бензинов.

16. Поясните, какова методика оценки детонационной стойкости бензинов.

17.  Охарактеризуйте методы повышения октанового числа бензинов.

18. Дайте характеристику   физической   и   химической   стабильности   бензинов.  

19. Перечислите показатели стабильности бензинов. Как они определяются.

20. С чем связаны коррозийные свойства бензинов.

21. Как осуществляется обозначение бензинов, применяемых на современных автомобилях в соответствии с действующими ГОСТ и ТУ. Перечислите ассортимент.

22. Какие эксплуатационные требования  предъявляются к качеству дизельных топлив.

23. Перечислите показатели качества ДТ.

24. В чем сущность низкозамерзающих свойств ДТ.

25. Сформулируйте как вязкость ДТ влияет на работу двигателя.

26. В чем сущность жесткой  и мягкой  работы дизельных двигателей.

27. Перечислите основные факторы, влияющие на жесткую работу двигателя.

27. Как осуществляется оценка жесткости работы дизельного двигателя.

28. Охарактеризуйте испаряемость  и самовоспламеняемость дизельного топлива.

29. Назовите способы повышения самовоспламенения.

30. Какие соединения влияют на склонность ДТ к нагарообразованию.

31. С чем связано коррозионное действие дизельных топлив на металлы.

32.  Проанализируйте влияние механических примесей  и вода в ДТ на работу двигателя.

33. Перечислите марки ДТ по действующим стандартам и их применение.

34. Сформулируйте,  в чем состоит техническая, экономическая и экологическая целесообразность использования газового топлива.

35. Сжиженные нефтяные газы: Назовите состав, марки и  особенности применения сжиженных нефтяных газов.

36. В чем состоят достоинства и недостатки применения сжиженных нефтяных газов (СНГ).

37.  Назовите состав, марки  и особенности применения  сжатых природных газов (СПГ):

38.  Охарактеризуйте топлива,  альтернативные получаемым из нефтепродуктов:  синтетические спирты, газовые конденсаты, водород; общие сведения о них, достоинства и недостатки.

39. Перечислите функции моторных масел.

40. Краткие сведения о получении и химическом составе моторных масел.

41.  Охарактеризуйте процесс трения при работе сопряженных деталей узлов и агрегатов.

42. Классифицируйте  масла по способу получения и назначению.

43. Какие эксплуатационные требования  предъявляются к качеству моторных масел.

44.  Охарактеризуйте вязкостно-температурные свойства масел.

45. Перечислите показатели ВТХ.

46. В чем сущность смазочных, моющих, защитных, антикоррозионных, антипенных, антиокислительных свойств смазочных масел.

47. Охарактеризуйте   показатели  качества  масла:   щелочность,  температура  вспышки, зольность.

48. Каков состав загущенных масел, их достоинства.

49. Сформулируйте условия работы моторных масел в двигателях.

50. В чем сущность процесса старения масла в двигателе.

51.  Назовите марки масел для карбюраторных и дизельных двигателей.

52. В чем состоят особенности работы трансмиссионных масел.

53.  Дайте классификацию трансмиссионных масел.

54. Назовите состав трансмиссионных масел,

55. Охарактеризуйте  основные эксплуатационные показатели: вязкостно-температурные, смазочные свойства трансмиссионных масел

56. Перечислите марки трансмиссионных масел, применяемые на подвижном составе автомобильного транспорта.

57. Достоинства  синтетических масел перед маслами нефтяного происхождения.

58.  Каково назначение  пластичных смазок.

59 Дайте классификацию и структурный состав пластичных смазок

60. Какие требования предъявляются  к качеству пластичных смазок.

61. Перечислите показатели качества пластичных смазок.

62. В чем сущность  показателя температура каплепадения смазок и величина максимально допустимого нагрева смазки.

63. Перечислите показатели механических свойств пластичных смазок

64. Назовите ассортимент и  характеристики  основных  пластичных  смазок,  применяемых  при эксплуатации подвижного состава автомобильного транспорта.

65. Назовите марки и  дайте характеристики термостойких и морозостойких пластичных смазок.

66 Дайте общие сведения о специальных жидкостях.

67. Охарактеризуйте  воду, как охлаждающую жидкость.

68. Назовите состав, свойства, марки охлаждающих жидкостей.

69.Какие требования предъявляются к  качеству охлаждающих жидкостей

70.Перечислите  марки жидкостей для амортизаторов.

71. Назовите основные требования , предъявляемые к охлаждающим жидкостям.

72. Какие требования  предъявляются к жидкостям для тормозных систем. 

73.  Дайте классификация и  особенности применения жидкостей для тормозных систем.

74. Дайте понятие о рациональном использовании горюче-смазочных материалов (ГСМ).

75. Сформулируйте  понятие нормы   расхода   автомобильного   топлива:   линейное,   удельное   и   маршрутное нормирование.

76. Пути экономии топлива и организация контроля за качеством топлива и смазочных материалов.

77. Каков состав резины.

78. Каково назначение и характеристика свойств  ингредиентов резины.

79. Охарактеризуйте   назначение лакокрасочных материалов (ЛКМ).

80. Объясните способы получения, строение и классификацию ЛКМ.

81. Какие  требования предъявляются к ЛКМ.

82. Назначение пленкообразователей в лакокрасочных материалах.

83. Дайте характеристику и назначение пигментов, пластификаторов и сиккативов в составе лакокрасочных материалов.

84  Какие основные компоненты  входят в состав ЛКМ.

85. Как осуществляется маркировка ЛКМ и покрытий.

86.  Масляные краски, нитроэмали и синтетические эмали: их состав, достоинства и недостатки, растворимость.

87. Каковы малярные качества красок и механические свойства ЛКП.

88.   Охарактеризуйте мастики и материалы для ухода за ЛКП.

89.  Каковы свойства резины, которые обуславливают ее применение в технике.

90. В чем сущность процесса  вулканизации. Оборудование и материалы, применяемые при вулканизации.

91. Объясните, как используется  резина при ремонте камер и покрышек. 

92. Как производится изготовление резинотехнических деталей: сальников, манжет, уплотнений.

93. Охарактеризуйте физико-механические свойства резины.

94. Какие изменения качества резины происходят  в  зависимости от температуры и механических нагрузок.

95. Какие изменение качества резины  происходят в в процессе старения.

96.Охарактеризуйте  автомобильные эксплуатационные материалы по токсичности.

97. Проанализируйте, чем объясняется токсичность дизельного и газового топлива, масел, специальных жидкостей.

98. Дайте характеристику пожаро и взрывобезопасности топлив, технических жидкостей и ЛКМ.

99.  Классифицируйте  нефтепродуктов по степени огнеопасности.

100. Чем объясняется электризация топлива.

101. Какие основные   мероприятия      по   охране   природы,   осуществляются    в   автопарках.

102. Назовите государственные   стандарты   по   снижению   загрязнения   атмосферного   воздуха токсичными выбросами отработавших газов автомобилей.