Влияние парафиновых, нафтеновых, ароматических и непредельных углеводородов, содержащихся в бензинах и дизельных топливах, на их эксплуатационные характеристики

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Какие влияния оказывают парафиновые, нафтеновые, ароматические и непредельные углеводороды, содержащиеся в бензинах и дизельных топливах на их эксплуатационные характеристики

Основной источник получения жидкого топлива - переработка нефти. Нефть - это маслянистая, опалесцирующая жидкость с характерным запахом. Аромат нефти придают сопутствующий ей сероводород, остатки растительных и животных организмов.

Каждая нефть имеет только ей присущий цвет: темно-зеленая нефть Кавказа, желтоватая нефть Сибири, розоватая нефть Белоруссии, абсолютно черная нефть Мангышлака.

Нефть легче воды, ее плотность колеблется от 0,7 до 0,9 г/см3. Многокомпонентный и сложный состав нефти отражается в чрезвычайно больших диапазонах колебания ее средней относительной молекулярной массы. В состав нефти входят: парафины (алканы); нафтены (циклоалканы); ароматические углеводороды (арены); гетероатомные соединения (углеводороды, в состав которых входят иные атомы, кроме С и Н); S-,N-,O-содержащие соединения; смолы, асфальтены; карбены, карбиды (обедненные водородом высокомолекулярные соединения). Олефины (алкены) образуются во всех процессах переработки нефти, но в сырой нефти отсутствуют.

Анализ показывает, что основными элементами нефти являются углерод (82-87%) и водород (11-15%). Остальные элементы (кислород, азот, сера) обычно составляют в сумме не более 10%, и только в тяжелых смолистых фракциях их содержание более значительно. Именно соотношение «углерод - водород» является отличительным признаком нефти от других видов горючих ископаемых.

Природные нефти и продукты их перегонки содержат парафиновые (метановые), циклические (насыщенные) и ароматические углеводороды. В незначительных количествах иногда встречаются ненасыщенные углеводороды. По характеру преобладания той или иной группы углеводородов, нефти подразделяются на метановые, нафтеновые, ароматические.

Метановые (парафиновые) углеводороды нефти содержат от одного до сорока атомов углерода в цепи. Первые пять соединений (от С1 до С5) в обычных условиях газообразны. Они в основном входят в природные или попутные газы, находясь в нефти в растворенном состоянии. В их составе преобладает метан (до 70%). Наряду с газообразными и жидкими углеводородами, нефти содержат высококипящие (~3000С) вещества, которые в обычных условиях бывают твердыми. Средняя относительная молекулярная масса их может быть близка к 500, что соответствует полимерам, содержащим в цепи 40 атомов углерода. Из твердых углеводородов нефти можно выделить три основных компонента - парафин, церезин и озокерит.

Парафин - белый полупрозрачный продукт с температурой плавления 600С; он содержит в основном смесь предельных углеводородов нормального строения. Церезин состоит преимущественно из слаборазветвленных изопарафинов; температура его плавления близка к 800С. Озокерит представляет собой смесь высококипящих предельных углеводородов.

Нафтены объединяют циклопарафиновые соединения. Это могут быть и моно-, и полициклические соединения с общей формулой CnH2n, CnH2n-2, CnH2n-4. Атомы углерода в них соединены простой одинарной связью в циклические структуры, содержащие чаще всего каркас из пяти и шести углеродных атомов. Обычно в нефтях может находиться до 80% циклопарафинов. Нафтены имеют более высокую температуру кипения и плавления, чем метановые углеводороды с тем же числом атомов углерода.

Последняя группа углеводородов в составе нефти - ароматические. Их содержание в нефти может доходить до 35%. Ароматические углеводороды имеют более высокую температуру кипения, чем нафтеновые компоненты углеводородной части нефти. Этот класс соединений особенно беден водородом и обладает более высокой термической устойчивостью. Ароматические углеводороды представлены в нефти моно- и полициклическими соединениями.

Алкены в природной нефти содержатся в крайне малых количествах. Также невелико содержание в нефти кислород - и азотсодержащих соединений. Основное количество кислородсодержащих соединений нефти приходится на органические кислоты и фенолы. Азотсодержащие соединения находятся в нефти в виде гетероциклических соединений, одно из них - производное пиррола - порфирин. Продукты преобразования его придают нефти такое отличительное свойство, как оптическая активность.

Следует отметить сернистые соединения, содержащиеся в нефти: неорганические соединения - сероводород и свободная сера, органические - меркаптаны, алифатические сульфиды, сульфоновые кислоты, эфиры серной кислоты. Содержание сернистых соединений достаточно высоко и может достигать 6%. Они ухудшают качество нефти, снижают ее потребительную стоимость.

После отгонки всех остальных фракций нефти остаются смолы - сложная смесь высокомолекулярных продуктов. Их в нефти может быть довольно много - до 40%. Один из компонентов смол - асфальтен. Это смесь твердых высоплавких веществ черного цвета.

Наряду с органическими соединениями в состав нефти входят соли различных неорганических кислот. Нефть извлекает их, проходя через различные слои породы. Эти соединения играют значительную роль в характеристике зольного остатка после сожжения нефти. Содержание золы составляет сотые доли процента, а на долю металлов в них приходится до 60%.

Бензин - самый важный продукт переработки нефти; из сырой нефти производится до 50% бензина. Эта величина включает природный бензин, бензин крекинг-процесса, продукты полимеризации, сжиженные нефтяные газы и все продукты, используемые в качестве промышленных моторных топлив. Каждому процессу переработки нефти предъявляются требования по количеству и качеству производимого бензина.

Состав. Промышленный бензин представляет собой смесь углеводородов в интервале т.кип. 30-200°C. Некоторые бутаны, кипящие при температуре ниже 38°С, имеют высокое давление паров. Углеводороды в бензине включают многие изопарафины, а также ароматические углеводороды и нафтены, а в бензинах, полученных при крекинге, содержится от 15 до 25% олефинов. Октановое число углеводородов снижается в следующем порядке: изопарафины > ароматические > олефины > нафтены > н-парафины. Имеются различия между компонентами каждой из этих групп, зависящие от структуры молекул и точки кипения. Различные компоненты дают свой вклад в октановое число бензиновых смесей. Крекинг-бензины содержат значительный процент тех компонентов, при смешении которых образуется моторное топливо. Однако их прямое использование во многих странах законодательно ограничивается, поскольку они содержат заметное количество олефинов, а именно олефины являются одной из главных причин образования фотохимического смога.

Классификация бензинов. Бензины классифицируются по разным показателям, включая интервалы температур кипения, октановое число, содержание серы. Интервалы температур кипения. Большинство бензинов кипит в интервале 30-200°С. Высокое содержание низкокипящих компонентов, таких, как бутаны и пентаны, обусловливает исключительно высокое давление паров и в теплое время является причиной образования паровых пробок, когда газовые пузырьки препятствуют течению топлива по узким трубам двигателей и тепловых установок. В то же время недостаток низкокипящих компонентов служит причиной трудностей запуска двигателя зимой. Октановое число. Октановое число - наиболее важная характеристика бензина. Оно обычно определяется в одноцилиндровой стационарной установке, снабженной различными приборами для регистрации склонности к детонации. Нормальный гептан (семь атомов углерода в линейной цепи) детонирует очень легко; для него принято нулевое октановое число. Изооктан (восемь атомов углерода в разветвленной цепи) не детонирует до тех пор, пока не будут достигнуты экстремальные условия давления, температуры и нагрузки; для него произвольно установлено октановое число 100. При испытании бензина с неизвестными детонационными свойствами его сравнивают со смесью гептана и изооктана, имеющей такую же способность к детонации, как и испытуемый бензин; октановое число бензина - это процентное содержание изооктана в такой смеси. Октановое число, определенное таким образом, не всегда соответствует характеристике в многоцилиндровом двигателе в дорожных условиях при изменяющихся скоростях, нагрузках и ускорениях. В нефтяной промышленности используются два метода, делающие это сравнение более реальным, - моторный метод и исследовательский метод. Октановое число определяется как среднее из двух таких определений. Присадки. Практически все бензины содержат различные присадки, в том числе ингибиторы смолообразования и небольшое количество красителя. Законодательством многих промышленно развитых стран существенно снижен допустимый уровень соединений свинца в бензине (этилированный бензин, т.е. содержащий добавки тетраэтилсвинца, повышающие октановое число бензина). Антидетонаторы - это вещества, которые добавляют к бензинам (не более 0,5%) для улучшения антидетонационных свойств. Достаточно эффективным антидетонатором является тетраэтилсвинец (ТЭС) Pb(C2H5)4.Однако бензин с ТЭС и продукты его сгорания очень токсичны. В настоящее время найдены новые антидетонаторы на основе марганец-органических соединений типа циклопентадиенпентакарбонил марганца С5Н5Мn(СО)5. Они менее токсичны и обладают лучшими антидетонационными свойствами. Добавление этих антидетонаторов к хорошим сортам бензина позволяет получать топливо с октановым числом до 135.

Характеристики бензинов. Основным эксплуатационным свойством бензинов является детонационная стойкость. Детонация - это процесс очень быстрого сгорания рабочей смеси (взрывной) с образованием в камере сгорания ударных волн. Детонация приводит к прогоранию поршней и выпускных клапанов. Внешние признаки детонации - характерный металлический стук и вибрация, черный цвет отработавших газов (дым), неровная работа двигателя. Детонационные свойства оцениваются октановым числом, которое в свою очередь определяется двумя методами - исследовательским и моторным. Чем выше октановое число, тем больше стойкость к детонации, тем больше и возможная степень сжатия двигателя, а следовательно, и больше мощность и экономичность. Качество бензина определяется степенью загрязнения механическими примесями, содержанием кислот, щелочей, органических соединений, сернистых соединений, в присутствии которых повышается интенсивность износа двигателя (механические примеси), усиливается смолообразование и нагарообразование, коррозионное воздействие на детали.

Дизельные топлива представляют собой фракцию от температуры начала кипения 140 - 2000С и до температуры конца кипения 330 - 3600С. Дизельное топливо используется в дизельных двигателях, где сжигание топлива происходит путем самовоспламенения топлива при повышении температуры до 7000С при сжатии воздуха. Топливо впрыскивается в жидком виде в форсунки и самовоспламеняется. Условия воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых в карбюраторных двигателях. Преимуществом первых является возможность осуществления высокой степени сжатия (до 18 в быстроходных дизелях), вследствие чего удельный расход топлива в них на 25-30 % ниже, чем в карбюраторных двигателях. В то же время дизели отличаются большей сложностью в изготовлении, большими габаритами. По экономичности и надежности работы дизели успешно конкурируют с карбюраторными двигателями.

Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:

цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;

фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;

вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;

низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;

степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндропоршневой группы двигателя;

температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;

наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ.

Самовоспламеняемость (цетановое число)

Цетановое число. Дизельные топлива оцениваются их цетановым числом - это реальное измерениелегкости воспламенения под действием температуры и давления, а не способности горения. При этом топливо сравнивается со смесью цетана - парафинового углеводорода с 16-ю атомами углерода, который легко воспламеняется под давлением, и a-метилнафталина, который не возгорается. Процент цетана в смеси, показывающий ту же воспламеняемость, что и дизельное топливо в стандартных условиях испытания, называется цетановым числом. Повышение надежности воспламенения низкокачественных дизельных топлив, улучшение воспламеняемости, более известное как увеличение цетанового числа, достигается добавлением специальных масел. Они включают такие компоненты, как органические оксиды и пероксиды. Небольшие добавки амилнитрата удовлетворительно улучшают качество топлив.

Цетановое числодизельного топлива определяет запуск двигателя, жесткость рабочего процесса (скорость нарастания давления), расход топлива и дымность отработавших газов. Чем выше цетановое число топлива, тем быстрее произойдут процессы предварительного окисления его в камере сгорания, тем скорее воспламенится смесь и запустится двигатель. Чем выше цетановое число топлива, тем ниже скорость нарастания давления и тем менее жестко работает двигатель.

Цетановое число топлив зависит от их углеводородного состава. Наиболее высокими цетановыми числами обладают нормальные парафиновые углеводороды, причем с повышением их молекулярной массы оно повышается, а по мере разветвления - снижается. Непредельные углеводороды характеризуются более низкими цетановыми числами, чем соответствующие им по строению парафиновые углеводороды. Чем выше температура кипения топлива, тем выше цетановое число, и эта зависимость носит почти линейный характер.

Бензиновые фракции также имеют низкие цетановые числа, и добавление их в дизельное топливо всегда заметно снижает цетановое число последнего. Европейским стандартом на дизельное топливо установлен нижний предел цетанового числа - 48 единиц.

Испаряемость (фракционный состав)

Характер процесса горения топлива в двигателе определяется двумя основными показателями - фракционным составом и цетановым числом. На сгорание топлива более легкого фракционного состава расходуется меньше воздуха, при этом благодаря уменьшению времени, необходимого для образования топливовоздушной смеси, процессы смесеобразования протекают более полно.

При испытаниях дизельного топлива утяжеленного фракционного состава с температурой конца кипения на 30°С выше, чем у стандартного летнего топлива, отмечен повышенный расход топлива в среднем на 3% и увеличение дымности отработавших газов в среднем на 10%. Одной из основных причин повышения расхода топлива является более высокая вязкость топлива утяжеленного фракционного состава.

Вязкость и плотность

Определяют процессы испарения и смесеобразования в дизеле, так как от них зависит форма и строение топливного факела, размеры образующихся капель, дальность проникновения капель топлива в камеру сгорания. Более низкая плотность и вязкость обеспечивают лучшее распыление топлива; с повышением указанных показателей качества увеличивается диаметр капель и уменьшается полное их сгорание, в результате увеличивается удельный расход топлива, растет дымность отработавших газов. Вязкость топлива влияет на наполнение насоса и на утечку топлива через зазоры плунжерных пар.

При уменьшении вязкости количество дизельного топлива, просачивающегося между плунжером и втулкой, возрастает, в результате снижается подача насоса. Перевод двигателя на топливо с меньшей плотностью и вязкостью может привести к прогару головок поршня, в связи с чем, требуется регулировка топливной аппаратуры.

От вязкости зависит износ плунжерных пар. Вязкость топлива в пределах 1,8-7,0 мм2/с практически не влияет на износ плунжеров топливной аппаратуры современных быстроходных дизелей.

Вязкость топлива зависит от его углеводородного состава. Летнее дизельное топливо, получаемое из западносибирской нефти, в котором преобладают парафино-нафтеновые углеводороды, имеет вязкость при 20°С 3,5-4,0 мм2/с; такое же по фракционному составу топливо из сахалинских нефтей, в котором преобладают нафтено-ароматические углеводороды, - 5,5-6,0 мм2/с. Из всех классов углеводородов наименьшая вязкость у алифатических. Эти же углеводороды в меньшей степени изменяют свою вязкость при охлаждении, т.е. имеют наиболее пологую вязкостно-температурную кривую. Ароматические и нафтеновые кольца в молекуле углеводорода повышают вязкость и ухудшают вязкостно-температурную зависимость. Хотя вязкость дизельных топлив при понижении температуры и повышается, поведение топлива, как правило, продолжает подчиняться закону Ньютона (вязкость не зависит от градиента сдвига) вплоть до выпадения кристаллов твердых углеводородов.

Низкотемпературные свойства

Низкотемпературные свойства характеризуются такими показателями, как температура помутнения, предельная температура фильтруемости и температура застывания, которая определяет условия складского хранения топлива - условия применения топлива, хотя в практике известны случаи использования топлив при температурах, приближающихся к температуре застывания. В дизельных топливах содержится довольно много углеводородов с высокой температурой плавления. Для большинства дизельных топлив разница между Tп и Tз составляет 5-7°С.

Для всех классов углеводородов справедлива закономерность: с ростом молекулярной массы, а следовательно, и температуры кипения, повышается температура плавления углеводородов. Однако весьма сильное влияние на температуру плавления оказывает строение углеводорода. Углеводороды одинаковой молекулярной массы, но различного строения могут иметь значения температур плавления в широких пределах. Наиболее высокие температуры плавления имеют парафиновые углеводороды с длинной неразветвленной цепью углеводородных атомов.

Исследования показали, что при охлаждении дизельных топлив в первую очередь выпадают парафиновые углеводороды нормального строения. При этом температура помутнения топлива не зависит от суммарного содержания в нем н-парафиновых углеводородов.

Для обеспечения требуемых температур помутнения и застывания зимние топлива получают облегчением фракционного состава. Так, для получения дизельного топлива с t3= -35°С и tп = -25°С требуется понизить температуру конца кипения топлива с 360 до 320°С, а для топлива с t3 = -45°С и tn= -35 °С - до 280°С, что приводит к снижению отбора дизельного топлива от нефти с 42 до 30,5 и 22,4%, соответственно.

Смазывающие (противоизносные)

Топлива являются смазочным материалом для движущихся деталей топливной аппаратуры быстроходных дизелей, пар трения плунжерных топливных насосов, запорных игл, штифтов и других деталей.

Смазывающие свойства топлив значительно хуже, чем у масел, так как и вязкость, и содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в топливах меньше, чем их содержание в маслах. Противоизносные свойства топлив улучшаются с увеличением содержания ПАВ, вязкости и температуры выкипания. Наиболее реальным способом улучшения смазывающих свойств дизельного топлива является применение противоизносных присадок.

Химическая стабильность

Химическая стабильность дизельного топлива - способность противостоять окислительным процессам, протекающим при хранении. Наличие гетероатомных соединений, особенно в сочетании с ненасыщенными углеводородами, способствует их окислительной полимеризации и поликонденсации, тем самым, влияя на образование смол и осадков.

Химическая стабильность оценивается по количеству образовавшегося в топливе осадка (мг/100 мл) по ASTMD 2274.

2. Какие древесные материалы применяются на автотранспортных предприятиях их краткая характеристика

Древесина как материал обладает рядом положительных свойств: она имеет относительно высокую прочность, небольшую плотность, малую теплопроводность, легко поддается механической обработке.

Вместе с тем древесина имеет и ряд недостатков: она подвершена гниению и легко воспламеняется; разные показатели прочности и теплопроводности вдоль и поперек волокон затрудняют ее работку и применение; гигроскопичность древесины зачастую приводит к изменению ее размеров. Кроме всего прочего, древесина склонна к короблению и растрескиванию. При изготовлении деревянных изделий образуются значительные отходы (опилки и стружка составляют до 40%).

В зависимости от степени переработки различают: лесные материалы, получаемые только путем механической обработки; готовые изделия и конструкции, изготовляемые в цехах и на заводах, а также синтетические материалы, получаемые при глубокой переработке древесины.

В машиностроение наиболее широко используют хвойные породы деревьев: сосну, ель, лиственницу, пихту и кедр. Из них изготавливают преимущественно несущие деревянные конструкции. Самое широкое применение имеет сосна. Древесина ели содержит меньше смолистых веществ, чем сосна, и поэтому легче загнивает в условиях высокой и попеременной влажности.

Древесина лиственных пород обладает меньшей стойкостью и однородностью. Наибольшую ценность из лиственных пород имеет дуб, древесина которого очень тверда и прочна.

Объемный вес древесины колеблется от 400 до 1100 кг/м3. Пористость древесины различных пород колеблется от 30 до 80%. Влажность древесины влияет на все ее важнейшие свойства и изменяется в зависимости от влажности и температуры воздуха. Древесина легко поглощает влагу из воздуха, которая накапливается в стенках клеток (такая влага называется гигроскопической). Если влага накапливается в межклеточном пространстве, размеры и механические свойства древесины не изменяются (этот вид влаги в древесине называют капиллярной, или свободной).

В зависимости от влажности различают древесину:

абсолютно сухую - влажность 0%;

комнатно-сухую - влажность 8-14%;

воздушно-сухую - влажность 15-20%;

влажную - влажностью более 20%;

свежесрубленную - влажность более 35%.

Применяют древесину для устройства стен и перегородок, покрытий и перекрытий, изготовления погонажных и столярных изделий. Эффективно используются также отходы древесины: из опилок и стружек, наряду с фиброилитовыми и ксилитовыми изделиями, изготавливают с применением различных органических клеев прессованные плиты, доски и т.п.

Древесину используют также для производства целлюлозы, этилового и бутилового спиртов, бумаги, картона, органических кислот, канифоли и других продуктов для народного хозяйства. Применение древесины и конструкций из нее в машиностроение обусловлено ее доступностью, простотой обработки и основными положительными качествами.

Сосна

В зависимости от условий произрастания сосна бывает двух видов: рудовая, растущая на возвышенных песчаных местах, и мяндовая, растущая в низменных местах. Рудовая сосна имеет плотную мелкослойную смолистую древесину. Мяндовая сосна имеет более слабую, широкослойную древесину, малое ядро и широкую заболонь.

Применяют сосну для постройки эстакад, для изготовления столярных изделий, фанеры и т.д.

Ель

Различают два вида ели - европейскую и сибирскую. Древесина ее имеет однородный белый цвет со слабым желтоватым оттенком, она мягкая, как у сосны, но с меньшим содержанием смолистых веществ, что снижает сопротивляемость загниванию.

Применяют ель для тех же целей, что и сосну, но с учетом ее пониженной стойкости к загниванию.

Кедр

Имеет ядро светло-бурого цвета и широкую заболонь, мало отличающуюся от ядра. Древесина кедра мягкая и легкая. Ее механические свойства ниже, чем у сосны.

Применяют кедр в виде круглого леса и пиломатериалов для строительных изделий - чаще всего, декоративной фанеры.

Пихта

Древесина пихты и ели очень похожи по своему строению, разница лишь в том, что первая не имеет смоляных ходов.

Применяют наравне с елью в сухих проветриваемых местах, так как легко поддается загниванию.

Дуб

Древесина дуба прочная, плотная и упругая, самая стойкая к загниванию, но так же, как и древесина лиственницы, склонна к растрескиванию. Древесина дуба при тангентальном разрезе имеет хорошо видимые поры, а при радиальном - сердцевидные лучи, хорошо морится в воде (настоящий мореный дуб, пролежавший долгое время в воде, имеет окраску от коричнево-зеленой до черной). В обработке долотом дуб хрупок, требует твердого и острого инструмента.

Применяют древесину дуба для отделочных работах в машиностроение. На обработку дуба уходит значительно больше времени, чем любого другого вида древесины.

Ясень

Древесина ясеня очень похожа на древесину дуба, но несколько светлее. Сердцевинных лучей нет. При морении и окраске приобретает неприятную седину, поэтому применяют его обычно в натуральном виде. Распаренный ясень хорошо гнется. Древесина его прочна, вязка и с трудом обрабатывается вручную.

Береза

Береза имеет древесину белого цвета с легким желтоватым или красноватым оттенком, твердую, прочную, но легко загнивающую, особенно в условиях повышенной влажности.

Применяют березу для изготовления фанеры, токарных изделий, а также для устройства подсобных сооружений (ограждений, подмостей и т.п.). Карельскую березу, имеющую свиливатое расположение волокон, используют в отделочных работах и мебельном производстве (древесина карельской березы очень дефицитна).

Осина

Осина - заболотная порода, легкая, мягкая, белого цвета. В сухой среде осина прочная, хорошо колется и обтачивается на токарном станке, мало коробится и мало трескается при высыхании.

Применяют для производства фанеры, а также для возведения временных сооружений.

3. Какие основные марки топлив, моторных и трансмиссионных масел, пластичных смазок и специальных жидкостей, применятся для автомобилей ГАЗ-31029 при эксплуатации в Свердловской области зимой?

трансмиссионный моторный масло топливо

Трансмиссионные масла используют для смазывания зубчатых передач в агрегатах трансмиссии автомобиля (коробке передач, раздаточной коробке, ведущих мостах, в рулевых передачах), а также в гидротрансмиссиях. ГОСТ 23652-79 устанавливает следующие марки трансмиссионных масел: Тэп-15, ТСп-10, ТСп-15к, ТАД-17И, ТС3-9гип. Согласно ГОСТ 17479.2-85 данные трансмиссионные масла обозначаются следующим образом: ТМ-2-18 (Тэп-15), ТМ-3-9(ТСп-10), ТМ-3-18(Тап-15В, ТСп-15к, ТАД-17И), ТМ-3-93 (ТС3-9гип). Кроме того, в соответствии с ТУ 38.101529-75 изготовляется трансмиссионное масло для промышленного оборудования, известное ранее как масло марки «Нигрол», а в соответствии с ТУ 38.101110-81 - масло ТС-14,5. Наряду с этим выпускаются масла для гипоидных передач автомобилей. Масло ТС (ОСТ 3801260-82) используют для смазывания гипоидных передач автомобилей «Москвич, «Волга», «Чайка» и других автомобилей с подобными передачами.

Трансмиссионное масло ТАД 17И - наиболее распространенное трансмиссионное масло для главных гипоидных передач, коробок передач и рулевых механизмов автомобилей ВАЗ-2101-06, Москвич-2140-41, -412, ЗАЗ-968, ЗАЗ-1102-05, ГАЗ-24, ГАЗ-31029 и др. Буква и после обозначения вязкости свидетельствует, что масло имеет присадки (комплексная присадка «Англомол-99» фирмы «Лубризол») обеспечивающие высокие вязкостно-температурные, противоиз-носные и антипенные свойства. Производство комплексной присадки было прекращено, и на смену ТАД-17И пришли минеральные масла нового поколения. Иногда на канистрах с трансмиссионными маслами написано, что данное масло (например, Тап-15В) может применяться взамен ТАД-17И.

Трансмиссионное масло Тап-15В применяется в картерах главных передач (кроме гипоидных), коробок передач, раздаточных коробок, рулевых механизмов автомобилей ЗАЗ-965, ЛуАЗ-968, Москвич-2140, ИЖ-2125, УАЗ-452, ГАЗ-21 «Волга» и др. Буква В обозначает, что масло создано с улучшением свойств ранее выпускаемого масла Тап-15 и является его модификацией. Буква С в маркировке означает, что масло получено из сернистой нефти. Для смазывания гипоидных передач грузовых автомобилей при температурах наружного воздуха до -35 °С используют масло для грузовых автомобилей (ТУ 38.101270-78). Оно вырабатывается на основе базового масла марки ТС-14,5 с добавлением к нему присадок: 2,2% противозадирной, не более 0,35% моющей присадки MACK и 0,007% антипенной ПМС-200А. По условиям применения они сильно отличаются от масел для двигателей и имеют другую масляную основу и соответствующий набор присадок. Получают автомобильные трансмиссионные масла при перегонке мазута. Основными присадками для улучшения свойств трансмиссионных масел являются противопенные и противозадирные. В состав противоизносных и противозадирных присадок входит сера в количестве 1,2-3,6% по массе. Масла с такими присадками предназначены для использования в гипоидных передачах ведущих мостов, имеющих большие удельные нагрузки между зубьями шестерен.

Маркировка трансмиссионного масла составляется из сочетания заглавных букв ТА (трансмиссионные, автомобильные), строчных букв п (присадок) или д (дистилляторное) и числового значения кинематической вязкости в сантис-токсах при температуре 100 °С.

В современных автомобилях используют зубчатые передачи различных типов. Особенно широко распространены винтовые передачи. Преимущество их перед передачами с прямыми зубьями - в большей прочности зубьев шестерен при равных габаритах, плавной и бесшумной работе. Однако к маслам для винтовых шестерен предъявляют более высокие требования, чем к маслам для шестерен с прямыми зубьями, поскольку скорости скольжения в таких передачах больше.

В агрегатах трансмиссии современных машин трансмиссионные масла выполняют следующие функции:

¦ уменьшают износ деталей

¦ снижают потери энергии на внешнее трение

¦ увеличивают теплоотвод от трущихся поверхностей

¦ предохраняют детали и механизмы от коррозии.

Масла для гидромеханических передач выполняют также функцию рабочего тела в гидротурбине, передающей мощность. Учитывая конструктивные особенности и назначение шестеренчатых передач, к маслам могут предъявляться специфические требования. Например, масла для ведущих мостов с фрикционной блокировкой дифференциала должны обладать хорошими фрикционными свойствами, а масла для трансмиссий автомобилей с периодической эксплуатацией - хорошими защитными свойствами и т.п.

Условия, в которых работает масло в шестеренчатой передаче, определяются следующими факторами: температурным режимом, частотой вращения шестерен (скоростью относительного скольжения трущихся поверхностей зубьев), удельным давлением в зоне контакта. Рабочая температура масла в агрегатах трансмиссии меняется в широких пределах - от температуры окружающего воздуха в начале работы даже до 150°С в процессе работы. В температурном режиме работы зубчатых передач различают следующие характерные температуры: минимальную - в начальный момент работы передачи, равную наиболее низкой температуре окружающего воздуха; максимальную - соответствующую самым экстремальным условиям работы; среднеэксплуатационную - наиболее вероятную во время работы агрегата изделия или машины.

Минимальная температура масла в агрегатах трансмиссии автомобилей в холодной климатической зоне может достигать -60 °С. Максимальная и среднеэксплуатационная температура масла зависит от температуры воздуха, условий эксплуатации, вязкости масла и других факторов. Среднеэксплуатационная температура в агрегатах трансмиссии автомобилей обычно составляет 60-90 °С. Фактическая температура масла в зоне контакта зубьев шестерен на 150-200 °С выше температуры масла в объеме. Заметное влияние на температуру оказывает скорость скольжения на поверхности зубьев в зоне их контакта. Скорости скольжения в цилиндрических и конических передачах составляют на входе в зацепление 1,5-3 м/с. В некоторых агрегатах они достигают 9-12 м/с. Для гипоидных передач скорости скольжения достигают 15 м/с и более. В цилиндрических и конических передачах удельные нагрузки в зоне зацепления составляют 0,5-1,5 ГПа, достигая в некоторых случаях 2 ГПа. В гипоидных передачах они в два раза выше. Под действием таких нагрузок условия для гидродинамической смазки ухудшаются.

Трансмиссионные масла характеризуются:

¦ высокими противоизносными, противозадирными и противопиттинговыми свойствами

¦ хорошей термической и термоокислительной стабильностью

¦ способностью защищать смазываемые поверхности от коррозионного воздействия агрессивных веществ

¦ пологой вязкостно-температурной кривой и сравнительно малой вязкостью в области отрицательных температур

¦ стойкостью к пенообразованию

¦ высокой физической стабильностью в условиях применения и длительного хранения

¦ способностью не оказывать вредного воздействия на резиновые уплотнительные материалы.

Основные физико-химические характеристики некоторых марок трансмиссионных масел отечественного производства

Показатель	Марка масла
	Тэп-15 (ТМ-2-18)**	ТСп-10* (ТМ-3-9)	ТС3-9гип (ТМ-3-9,)	ТАД-17и (ТМ-3-18)	ТСп-15к* (ТМ-3-18)	Тап-15В* (ТМ-3-18)
Вязкость кинематическая при температуре 100 "С- не менее, мм2/с	15,0±±0,1	10,0	9,0	17,5	16	15,0±±1
Индекс вязкости - не менее	-	95	140	100	90	-
Вязкость динамическая - не более, мПас (при температуре)	20 (-15 °С)	300 (-45 °С)	150 (-45 °С)	100 (-20 °С)	75 (-20 °С)	180 (-20 °С)
Содержание примесей, %:
механических	0,03	0,02	0,05	-	0,01	0,03
воды	Следы	Следы	Следы	Следы	Следы	Следы
Температура застывания - ниже, °С	-18	-40	-50	-25	-25	-20
Температура вспышки - выше,°С	185	130	160	200	185	185
Испытания на коррозию пластинок из стали и меди	Выдерж.	Выдерж.	Выдерж.	Выдерж.	Выдерж.	Выдерж.
Смазывающие свойства на ЧШМ:

Допускается применение смесей трансмиссионных масел Тап-15В, ТСп-15к при температуре ниже-30 °С и ТСп-Юпри температуре ниже -45 °С с зимним (арктическим) дизельным топливом (15-18%) для улучшения низкотемпературных свойств этих масел.

" В скобках указаны обозначения по ГОСТ 17479.2-85.

"* Из - индекс задира. Характеризует противозадирные свойства масел.

*"*Ди - диаметр пятна износа. Характеризует противоизносные свойства масел.

Применение аналогов допустимо в соответствии с рекомендациями производителя горюче-смазочных материалов для конкретной марки автомобиля и российского сертификата качества подтверждающих качество применяемой продукции.

Место заправки и смазки	Количество, л	Наименование материалов
Топливный бак	43	Автомобильный бензин АИ-91, АИ-93, АИ-95*
Система охлаждения двигателя, включая систему отопления салона	7,8	Охлаждающая жидкость «Тосол АМ», «Тосол А-40М», «ОЖК ЛЕНА», «ЛЕНА-40», «SPECTROL ANTI-FREEZE», «AGIP ANTIFREEZE EXTRA»
Система смазки двигателя, включая масляный фильтр Петли дверей	3,5 -	Моторные масла** (классификация по SAE) «РЕКСОЛ УНИВЕРСАЛ» (10W-30, 10W-40, 15W-40, 20W-30,20W-40, 30); «РЕКСОЛ СУПЕР» (5W-30, 10W-30, 15W-40); «УФАЛЮБ» (15W-40);«УФОЙЛ» (10W-30, 15W-40); «АНГРОЛ» (10W-30); «НОРСИ» (10W-30, 10W-40, 15W-40, 20W-30, 20W-40); «ЯР-МАРКА» (10W-30, 15W-40);«САМОЙЛ» (15W-30, 15W-40, 20W-30, 20W-40);«ВЕЛС-2» (10W-30); «НОВОЙЛ МОТОР» (15W-30); «СПЕКТРОЛ» (10W-30, 15W-40; 10W-40, 15W-30); «CASTROL GTX» (15W-40); «ELF SPORTY» (10W-30, 15W-40); «SHELL SUPER PLUS» (10W-40, 15W-40); «ESSO ULTRA OIL X»(10W-40); «ESSO SUPER OIL X» (15W-40); «AGIP SUPER MOTOROIL» (10W-30, 15W-40)
Картер коробки передач	3,3	Моторные масла (класса SAE) 15W-40
Система гидропривода тормозов	0,55	Тормозная жидкость «РОСА»; «SPECTROL DISK BRAKE FLUID»; «AGIP BRAKE FLUID»
Гидравлическая стойка передней подвески Амортизатор задней подвески	0,31 0,25	Жидкость для амортизаторов МГП-12 МГП-10
Бачок омывателя ветрового стекла и фар	4,5	Смесь воды со специальной жидкостью«ОБЗОР»
Шарниры привода передних колес Ограничители открывания дверей	-	Смазка «ШРУС-4», «ШРУС-4М», MOLIKOT VN2461С
Картер рулевого механизма Замки дверей, капота и багажника	-	Смазка ФИОЛ-1
Шаровые опоры передней подвески Шарниры рулевых тяг	-	Смазка ШРБ-4
Клеммы и зажимы аккумуляторной батареи Замочные скважины дверей и крышки багажника Шарнир и пружина крышки люка топливного бака	-	Автосмазка ВТВ-1 в аэрозольной упаковке
Регулятор давления	-	Смазка ДТ-1

* Для автомобиля с системой впрыска топлива и нейтрализатором применять только неэтилированный бензин АИ-95.

** Рекомендуемый диапазон температур применения:

5W-30 - от минус 30 до плюс 20 °С

10W-30 - от минус 25 до плюс 30 °С

10W-40 - от минус 25 до плюс 35 °С

15W-30 - от минус 25 до плюс 45 °С

15W-40 - от минус 20 до плюс 45 °С

20W-30 - от минус 20 до плюс 45 °С

20W-40 - от минус 15 до плюс 45 °С

30 - от минус 5 до плюс 45 °С.

4. Какие основные марки топлив,моторных и трансмиссионных масел,пластичных смазок и специальных жидкостей, применятся для автомобилей МАЗ - 551605 при эксплуатации в Свердловской области летом?

Топливные баки - 175 или 250 л дизельное топливо, система охлаждения - 35 л, охл. жидкость - тосол А-40; система смазки двигателя - 26л, летом М-10Г (К) зимой М-8Г2(К), всесезонно ДВ-АСЗп-10В; гидроусилитель рулевого управления - 3,7 л, масло марки Р; коробка передач с делителем - 12л, ТСП-15К; картеры ведущих мостов - 2x7 л, ТСп-15К; гидравлическая система выключения сцепления - 0,28 л, тормозная жидкость "Нева"; амортизаторы - 2x0,475 л, жидкость АЖ-12Т; предохранитель против замерзания конденсата в тормозном приводе - 0,2 л или 1,0 л, этиловый спирт; бачок омывателя ветрового стекла - 1,8 л, жидкость НИИСС-4 в смеси с водой.

Список использованной литературы

1. Автомобильные эксплуатационные материалы О.И. Манусаджянц М. «Транспорт» 1989 г. - 224 с.

2. Васильева Л.С Автомобильные эксплуатационные материалы - М. Транспорт, 1986. - 198 с.

3. Грамолин А.В., Кузнецов А.С. Топливо, масла, смазки, жидкости и материалы для эксплуатации и ремонта автомобилей. - М.: Машиностроение,2002. - 63 с.

4. Рогозин Н.А, Папок К.К. Словарь по топливам, маслам, смазкам, присадкам и специальным жидкостям - М., Химия, 1975 г.

5. Техническая эксплуатация автомобилей / Под ред. Е.С. Кузнецова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 2001. - 413 с.

Размещено на Allbest.ru