Технические и экологические требования к горючесмазочным материалам
Физико-химические свойства и применение горючесмазочных материалов. Сравнительная оценка технико-эксплуатационных характеристик топлив. Сохраняемость качества масел при хранении в войсках, их работоспособность в агрегатах трансмиссии военной техники.
Рубрика | Военное дело и гражданская оборона |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.04.2011 |
Размер файла | 335,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Взаимодействие человека с окружающей средой и рациональное использование природных ресурсов - одна из актуальнейших проблем нашего времени. Эта проблема является актуальной и для такой специфической структуры государства, как его вооруженные силы, включающей военно-промышленные объекты, военно-технические комплексы, значительные войсковые группировки с системами вооружения и жизнеобеспечения и другими объектами, связанными взаимодействием с окружающей средой.
Обслуживание вооружения и различной техники, повседневная эксплуатация технических систем всех видов транспортных средств, обучение и обеспечение быта личного воинских частей сопровождаются образованием отходов и выбросов различных веществ. Эти отходы и выбросы должны быть своевременно локализованы и обезврежены, иначе их попадание в окружающую природную среду неминуемо приведет к ухудшению качества атмосферы, почвы и водоемов.
В современных условиях невозможно представить армию без применения горючесмазочных материалов (ГСМ), бензинов, дизтоплива и различных масел и смазок. Следует отметить, что применение этих материалов в последствии сказывается на качестве окружающей среды. Каждый командир (начальник) должен использовать экологически менее опасные ГСМ и технические методы по их минимизации.
Знание показателей, которыми характеризуются качество, физические и химические свойства того или иного эксплуатационного материала, позволяют судить о рациональном использовании материала, о создании необходимых условий для хранения, что, в конечном счете, снижает эксплуатационные затраты.
Долговечная работа базовых и автомобильных шасси во многом зависит от грамотной эксплуатации, применения качественных горючесмазочных материалов, своевременного проведения различных видов технического обслуживания. Использование материалов более низкого качества неизбежно приводит к снижению долговечности и надежности работы деталей, узлов и механизмов базовых и автомобильных шасси, усложнению технического обслуживания и ремонта.
В данной дипломной работе по каждому виду материалов (топлива, масла, смазки и специальные жидкости, применяемые в РВ и А) приводятся технико-экономические требования, предъявляемые к ним, их физико-химические свойства и эксплуатационные качества. Рассматриваются технические пути рационального применения эксплуатационных материалов, обеспечивающих снижение затрат на эксплуатацию базовых и автомобильных шасси.
1. Анализ технических и экологических требований к горючесмазочным материалам, их физико-химических свойств и боевого применения
1.1 Нормативные документы по номенклатуре горючесмазочных материалов
ГОСТ РВ 50920-96 устанавливает номенклатуру ГСМ и порядок их назначения в изделиях различной военной техники. Стандарт не распространяется на топлива и ГСМ, применяемые для бортового оборудования ракет и космических аппаратов, используемые на предприятиях-изготовителях изделий в технологических целях, а также закладываемые на предприятии в изделия на весь срок их службы и не требующие смены и пополнения в эксплуатирующих подразделениях, на складах (базах) и ремонтных предприятиях.
ГОСТ РВ 50920-96 состоит из шести разделов и четырех приложений.
В разделе 1 устанавливается область применения стандарта и приводится его содержание.
В разделе 2 приводятся ссылки на государственные и отраслевые стандарты на нефтепродукты.
В разделе 3 даются определения основных, дублирующих и резервных марок ГСМ.
Основные марки - перспективные для изделий техники ГСМ, которые имеют высокие эксплуатационные свойства, экономичны, обеспечивают возможность унификации и сокращения их номенклатуры.
Дублирующие марки - это ГСМ, которые позволяют обеспечивать работу изделий при отсутствии основных марок и по своим физико-химическим показателям и эксплуатационным свойствам близки к основным.
Резервные марки - это ГСМ, уступающие по качеству основным и дублирующим маркам, позволяющие с пониженной надежностью выполнять поставленную задачу в особых условиях, а также ГСМ с более высоким уровнем эксплуатационных свойств или имеющие другое функциональное назначение, когда их применение в обычных условиях эксплуатации экономически не оправданно.
В разделе 4 изложен порядок назначения ГСМ в изделиях военной техники.
В соответствии с новым стандартом выбор и назначение ГСМ осуществляет разработчик изделия при составлении химмотологической карты (ХК) из номенклатуры, приведенной в разделах 5,6. При разработке тактико-технического задания (ТТЗ) на изделия номенклатура планируемых к применению ГСМ должна соответствовать стандарту, о чем указывается в ТТЗ.
При назначении ГСМ учитываются указания о допустимости их применения в изделиях наземной, авиационной или морской техники. Остальные изделия, включая наземное оборудование авиационной и морской техники, относятся к наземной технике. Допускается авиационную технику, базирующуюся на плавучих объектах, а также в прибрежных зонах, и плавающую наземную технику относить к морской. При выборе смазочных материалов для узлов и деталей, подверженных воздействию воды и тумана, а также при консервации 1. В разделе 5 приведена номенклатура топлив, которая по основным маркам соответствует ГОСТ В 18241-90, а по дублирующим и особенно резервным маркам количественно возросла (табл.1.1). В разделе 6 приведена номенклатура смазочных материалов (СМ), которая по сравнению с ГОСТ В 18241-90 изменилась незначительно. В перечень включены только продукты, вырабатываемые только в России.
Таблица 1.1 Топлива, допускаемые к применению в военной технике
Основные |
Дублирующие |
Резервные |
|
Топлива для поршневых двигателей с искровым зажиганием |
|||
Для авиационной техники |
|||
Б-91/115 |
Б-95/130, Б-92 |
АИ-93, АИ-95, A-96 |
|
Для наземной техники |
|||
А-76 |
А-72, АГ-76, А-80 |
АИ-95, АИ-93, A-91, А-96 |
|
Топлива для авиационных газотурбинных двигателей |
|||
TC-1 |
РТ, Т-8В |
Т-2, Т-6, T-1с, T-1 |
|
РТ |
Т-8В, ТС-I |
Т-2, Т-6, T-1с, Т-1 |
|
Т-8В |
РТ |
Т-2 ,TC-l ,Т-6,T-1c, Т-1 |
|
Топлива для дизелей наземной техники |
|||
Топлива дизельные с массовой долей серы не более 0,5% кроме Л-0,5-0,62 |
Топлива дизельные с массовой долей серы не более 0,2 % ГШЛ, ГШЗ, ГША |
Топливо дизельное Л-0.5-62, А-76, А80, АИ-91, АИ-93 и АИ-95 с 1,5-2% масс. присадки ЦГН, смесь АИ-91 и А-92 или АИ-93 и АИ-95 с 25% дизельного топлива, Т-1, ТС-1, Т-1с, РТ, Т-6, Т-8В. Топлива дизельные ДЗп-1,5/25, ДЗп-5/15, РФС, УФС, ГМА, ДЛЭ, ДЛЭЧ, ДАЭЧ |
|
Топлива для газотурбинных двигателей наземной техники |
|||
Топлива дизельные с массовой долей серы не более 0,5% |
T-l, TC-I, T-1с, РТ, топлива дизельные с массовой долей серы не более 0,2% |
А-72, А-76, А-80, АИ-91, А-92 АИ-93, АИ-95, А-96, Т-8В, Т-6, Т-2 |
|
Топлива для морской техники |
|||
Для двигателей объектов водоизмещающих |
|||
Топливо дизельное Л-0,5-62 |
Топливо дизельное Л-0,2-62 |
Топливо дизельное с массовой долей серы не более 0,5%, УФС, ТГ, ДТ, Ф-5 |
|
Для двигателей судов па воздушной подушке |
|||
Топливо дизельное с массовой долей серы не более 05% |
Топлива дизельные с массовой долей серы не более 0,2% |
T-1, TC-1, T-1с, Т-2, РТ, Т-6, Т-8В, ТГ, УФС, РФС |
|
Для котлов и котлоагрегатов |
|||
Ф-5 |
Ф-12 |
Топливо дизельное Л-0,5- 62, М-40, ТГ, ДТ, ДМ, УФС |
В соответствии с требованиями стандарта для каждого изделия должны быть назначены основные, дублирующие и резервные марки ГСМ. При этом резервные марки для топлив назначаются обязательно. Допускается назначать резервные марки из номенклатуры ГОСТ 26191-84.
Таблица 1.2 Смазочные материалы, допускаемые к применению в технике
Основные |
Дублирующие и резервные |
Вид техники |
|||
наземная |
авиационная |
морская |
|||
Масла |
|||||
М-20-А |
- |
+ |
+ |
+ |
|
M-6з/10-В(ДВ-АСЗп-10В) |
М-4з/8-Г(рк), М-8-В, М- 8-Г2(к), М-IО-Г2(к), М- 10- В2, М -4з/6- В2 |
+ |
- |
+ |
|
М-4з/6-В1 (АСЗп-6) |
М-4з/8-Г(рк), М-8-В, М- 6з/10-В |
+ |
- |
+ |
|
М-8-В2(с) |
М-6з/10-Б2 |
+ |
- |
- |
|
M-12-В2(рк) |
M-16-B2, МТ-16п |
+ |
- |
- |
|
M-14-Г2(к) |
М-16ИХП-3, МТ-16п, М-8-В2(с), М-12-В2(рк) |
+ |
- |
- |
|
M-20-B2CM |
М-20В2 |
- |
- |
+ |
|
М-4з/8Г(рк) |
М-4з/6-В1 М-8-B, М-6з/10-В, М-8-Г2(К), М-10-Г2(к) |
+ |
- |
- |
|
М-10-Г2(цс) |
M-10-B2(c), М-I4-Г2(цс), M-14-B2 |
- |
- |
+ |
|
М-I4-Г2(цс) |
M-14-B2, М-I6-Д-Д(р), M-10-B2(c) |
- |
- |
+ |
|
M-I6Г2(цс) |
М-l4-Г2(цс), M-14-B2, М-I6-Д(р) |
- |
- |
+ |
|
М-8-Д(м) |
М-8-Г2(к), М-6з/10-В, М-4з/8-Г(рк) |
+ |
- |
- |
|
М-l0-Д(м) |
M-10Г2(к), М-6з/10-В, М-4з/8-Г(рк) |
+ |
- |
- |
|
М-l6-Д(р) |
М-I4-Г2(цс), M-14-B2 |
- |
- |
+ |
|
МС-8(п) |
- |
+ |
+ |
- |
|
МС-8(рк) |
- |
+ |
+ |
- |
|
МН-7,5(у) |
- |
- |
+ |
+ |
|
МН-7,5(рк) |
- |
- |
- |
+ |
|
ИПМ-10 |
ВНИИНП 50-1-4ф, ВНИНП 50-1-4y, 36/1 КУ-А |
+ |
+ |
+ |
|
ЛЗ-240 |
Б-3В |
+ |
+ |
- |
|
СГТ |
МС-8(р), МС-8(рк) |
- |
- |
+ |
|
Тп-46 |
Турбинное 46, Тп-46у |
- |
- |
+ |
|
Турбинное 46 |
- |
- |
- |
+ |
|
Тп-22(у) |
Б-3В |
- |
- |
+ |
|
Цилиндровое 52 |
- |
- |
- |
+ |
|
TM-5-12(рк) |
ТАД-17И, ТСз-9ГИП, Тсп-10 |
+ |
- |
+ |
|
ТАД-17И |
TM-5-12(рк), ТСз-9ГИП, ТАп-15В |
+ |
- |
- |
|
ТСз-9ГИП |
TM-5-12(PK), ТАп-15В |
+ |
- |
- |
|
ЦИАТИМ-208 |
Тсгип |
+ |
- |
+ |
|
ТСЗп-8 |
МТ-8п, Марки "А", МГТ |
+ |
- |
- |
|
ТСп-10 |
TM-5-12(рк), ТСЗп-8, ТС-9ГИП, Смеси ТАп-15В или ТСп-15к с 10-20% А-0,4 или 3-0,5- минус 35 |
+ |
- |
+ |
|
Тсп-15(к) |
TM-5-12(рк), ТАД-17И,ТАп-15В |
+ |
- |
+ |
|
МГТ |
Марки "Р", марки "Л" |
+ |
- |
+ |
|
Марки "А" |
МГТ |
+ |
- |
+ |
|
Марки" Р" |
Марки "А", MГТ, АУ, АУп |
+ |
- |
+ |
|
Осевое Сп |
Осевое с, ТС3п-8 |
+ |
- |
+ |
|
ТС |
- |
+ |
- |
- |
|
К3-10 |
К-19 |
+ |
- |
- |
|
К4-20 |
М-20-А, K-19, К-3-20 |
- |
- |
+ |
|
ХМ-35 |
ХФ-12-16, ХФ-22-24, ХС-40 |
+ |
- |
+ |
|
ХС-40 |
ХФ-12-16, ХФ-22-24, ХС-35 |
+ |
- |
+ |
|
ГК |
Трансформаторное селективной очистки |
+ |
- |
+ |
|
lЗ2-10Д |
ПЭС-3Д |
+ |
- |
+ |
|
ПЭС-3Д |
132-10Д |
+ |
- |
+ |
|
ВМ-4 |
ВМ-6 |
+ |
- |
+ |
|
ВМ-5 |
- |
+ |
- |
+ |
|
МАС-30НК |
- |
+ |
- |
+ |
|
ПЭФ-240 |
13фм, 12ф |
+ |
- |
+ |
|
132-08 |
Ауп, МВП |
+ |
+ |
+ |
|
4фл |
- |
+ |
+ |
+ |
|
К-17 |
НГ-203Р, моторные и трансмиссионные масла с 10-15% АКОР-1 |
+ |
+ |
+ |
|
КРМ |
РЖ |
+ |
+ |
+ |
|
АКОР-1 |
- |
+ |
+ |
+ |
|
4фл |
- |
- |
- |
+ |
|
Смазки |
|||||
Литол-24 и Литол-24(рк) |
М3, Лита, солидолы С и Ж, ВНИИ нп 242, МС-70, ГОИ-54п, ЦИАТИМ-201 |
+ |
- |
+ |
|
Лита |
М3, Литол-24, МС-70, ЦИАТИМ-201, ГОИ-54п |
- |
+ |
- |
|
СВЭМ |
ВНИИ НП-242, ЦИЛТИМ-201, ВНИИ НП-207 |
- |
+ |
- |
|
Атланта |
Свинцоль 01 |
- |
+ |
- |
|
Сапфир |
СТ (НК-70) |
- |
+ |
- |
|
Эра |
ЦИАТИМ-201,ОКБ-122-7, ЦИАТИМ-221 |
- |
+ |
- |
|
СЭДА |
ЦИАТИМ-221, ОКБ-122-7, ВНИИ НП-207 |
- |
+ |
- |
|
Графитная |
ВНИИ ИП-232, ВНИИ ИП-242, солидолы с 10% графита |
+ |
- |
+ |
|
ВНИИ ИП-231 |
ПФМС-4с |
+ |
+ |
+ |
|
ВНИИ НП-219 |
ЦИАТИМ-221, ВНИИ НП-207 |
+ |
- |
- |
|
ВНИИ НП-232 |
ПФМС-4с, Графитная |
+ |
+ |
+ |
|
ВНИИ НП-242 |
Литол-24, СВЭМ |
+ |
- |
+ |
|
ВНИИ НП-273 |
- |
- |
- |
+ |
|
ВНИИ НП-274Н |
- |
+ |
+ |
+ |
|
ВНИИ НП-279 |
ВНИИ ИП-282, ЦИАТИМ-221, ЦИАТИМ-205 |
+ |
+ |
+ |
|
ВНИИ ИП-282 |
ВНИИ ИП-279, № 8, ЦИАТИМ-205 |
+ |
+ |
+ |
|
ЦИАТИМ-205 |
ВНИИ ИП-279, № 8, ВНИИ ИП-282 |
+ |
+ |
+ |
|
ЦИАТИМ-221 |
ВНИИ ИП-207, ВНИИ ИП-21-9 |
+ |
+ |
+ |
|
ПФМС-4с |
ВНИИ ИП-231,ВНИИ ИП-225, ВНИИ ИП-232 |
+ |
+ |
+ |
|
ЖТ -79Л |
ЦИАТИМ-221 |
+ |
- |
- |
|
ЖРО |
ЛЗЦИИИ |
+ |
- |
- |
|
ОКБ-122-7 |
ЦИАТИМ-201, Лита, ГОИ-54п, ЦИАТИМ-221 |
+ |
+ |
+ |
|
№ 9 |
Лита |
- |
+ |
- |
|
3Ф |
№ 8, ЦИАТИМ-205, ВИИИ ИП-282 |
- |
- |
+ |
|
М3 |
МС-Ф, Лита, ГОИ-54п, Литол-24 |
+ |
- |
+ |
|
Пушечная |
Литол-24РК, Солидолы, Лита, Литол-24, ГОИ-54п, АМС-3 |
+ |
+ |
+ |
|
АМС-3 |
Литол-24РК, Литол-24, МЗ, МС-70, Пушечная |
- |
- |
+ |
|
Гидрофобная |
- |
+ |
- |
+ |
|
33К-3у |
- |
+ |
- |
+ |
|
Бензиноупорная |
- |
+ |
+ |
+ |
|
Резол |
- |
+ |
+ |
+ |
|
Специальные жидкости |
|||||
МГЕ-4А |
- |
+ |
- |
+ |
|
AMГ-10 |
- |
- |
+ |
- |
|
ГЖД-14С |
Тп-46, Тсп-10 |
+ |
- |
+ |
|
АУп |
АУ |
+ |
- |
+ |
|
МГЕ-10А |
ВМГЗ, АУ, АУп |
+ |
- |
+ |
|
7-50с-3 |
АМГ-10 |
- |
+ |
- |
|
Полюс |
ПГВ, AMГ-10 |
- |
- |
||
Томь |
ГТЖ-22М, Нева, Роса |
+ |
- |
- |
|
ПГВ |
АУ, АУп, Полюс |
- |
- |
+ |
|
ПОЖ-70 |
Стеол-М, ТС-l, керосин для технических целей, топлива дизельные А-0,4, или 3-0,5 минус 45 |
+ |
- |
+ |
|
Стеол-М |
ПОЖ-70 |
- |
- |
+ |
|
Лена-40 |
Марки 40, Тосол-А 40М |
+ |
- |
+ |
|
Лена-65 |
Марки 65, Тосол-А 65 |
+ |
+ |
+ |
|
12Ф |
13ФМ |
+ |
+ |
+ |
|
Нефрас C4-50/170 |
Уайт-спирит |
+ |
+ |
+ |
|
Глицерин |
- |
+ |
+ |
+ |
|
Керосин для технических целей |
- |
+ |
+ |
+ |
|
Спирт этиловый ректификованный технический |
Спирт этиловый технический |
+ |
+ |
+ |
|
Жидкость И |
ТГФ |
- |
+ |
- |
Несколько основных марок для изделия могут быть назначены:
- при отсутствии марок ГСМ, обеспечивающих всесезонную работу изделия в различных климатических зонах;
- при применении изделий одного вида техники в качестве комплектующих в изделиях другого вида техники;
- при эксплуатации части изделий в условиях, не являющихся постоянными для всех изделий данного вида;
- при использовании различных марок ГСМ в производстве и эксплуатации в других обоснованных случаях.
Количество дублирующих марок определяют с учетом возможно более широкого использования ГСМ в условиях применения изделия. Дублирующие марки используют только при отсутствии основных марок. Если ни одна марка смазочных материалов, указанных в стандарте, по результатам испытаний не может быть рекомендована в качестве дублирующей для изделия, то дублирующую марку не назначают, а ограничиваются назначением резервной марки. При выборе основных и дублирующих марок учитывают их совместимость. Допускается в исключительных случаях назначать дублирующие марки, которые не совместимы с основными, при этом в ХК отражают эти сведения, а в эксплуатационной документации (ЭД) на изделие указывают условия замены. Резервные марки могут быть использованы в неотложных случаях при отсутствии основных и дублирующих марок. Их количество при назначении не ограничивается. Заявку по резервным маркам не производят, а по дублирующим маркам осуществляют только при отсутствии основных марок. При назначении дублирующих и резервных марок разработчик, при необходимости, указывает особенности и возможные ограничения при использовании ГСМ этих марок, а также мероприятия по обеспечению эксплуатации изделий на этих марках ГСМ. При назначении ГСМ необходимо учитывать вопросы унификации по всему изделию.
Допускается назначать ГСМ, не входящие в номенклатуру ГОСТ РВ 50920-96, если ни один из включенных в номенклатуру ГСМ не обеспечивает работу изделия.
Таким образом, внедрение ГОСТ РВ 50920-96 позволило оптимизировать номенклатуру ГСМ, назначаемых в изделия военной техники. По сравнению с ГОСТ В 18241-90 в новом стандарте при общем увеличении номенклатуры со 185 до 207 наименований количество основных марок (по которым определяется уровень унификации) сокращено со 128 до 118. Увеличение дублирующих и резервных марок с 57 до 89 повысит надежность обеспечения техники ГСМ 2, 3.
2 Сравнительная оценка технико-эксплуатационных топлив и масел, применяемых в ракетных войсках и артиллерии для разработки улучшения их экологических свойств
Во всем мире в настоящее время проблемы экологии приобрели первостепенное значение. Особо остро они стоят в крупных мегаполисах в связи с постоянным интенсивным загрязнением атмосферного воздуха токсичными компонентами отработавших газов автомобилей.
Отмечен различный подход к решению проблем в этой области: в США они решаются по регионам, а в Европе в масштабе континента. Приняты соответствующие законодательные акты, в результате чего проводятся работы по совершенствованию техники и состава топлив и смазочных материалов. Работы по бензинам направлены на исключение использования соединений свинца, изменение пределов выкипания, содержания серы, олефинов, ароматики, введение кислородсодержащих соединений. По дизельным топливам - на изменение содержания серы, полициклоароматических соединений, плотности, цетанового числа и температуры выкипания 95%. Отмечается, что при улучшении экологических свойств топлив могут быть побочные отрицательные эффекты, в том числе снижается работоспособность поверхности шеек клапанов двигателей при удалении свинца из бензина и повышается износ металла трущихся пар в двигателе при гидрообессеривании дизельных топлив. Изменение пределов выкипания приводит к дисбалансу вырабатываемой продукции в регионе. Компенсация использования соединений свинца в бензинах добавлением высокооктановых компонентов, а также удаление из бензинов и дизельных топлив нежелательных соединений при водит к необходимости применения сложных процессов нефтепереработки (каталитический крекинг, риформинг, изомеризация, алкилирование, гидроочистка и др.), что повышает стоимость производства и может приводить в целом (транспорт + нефтепереработка) не к снижению, а к увеличению выделения загрязняющих атмосферу веществ. В связи с этим требуется сбалансированный подход к изменению состава топлив.
Отмечено также, что в конце 70-х годов впервые внедрены универсальные масла с низкой вязкостью (SAE 5W/30), которые содержат антифрикционные присадки, что позволило значительно снизить расход топлива. Однако необходимо учитывать возможность ухудшения смазывающих свойств масел при чрезмерном снижении их вязкости и находить оптимальные решения.
Для обеспечения планируемого в Европе расхода топлива для бензиновых двигателей на уровне 3 л/100 км потребуется совершенствование их конструкции, в том числе уменьшение массы двигателей, широкое использование деталей с низким показателем трения, изменение конструкции клапанов, особое внимание к гидравлическим приводам, применение непосредственного впрыска топлива. Все это потребует совершенствования рецептуры моторного масла. Экономия топлива будет, достигаться также внедрением полностью синтетических трансмиссионных масел типа 75W/80. В связи с расширяющимся использованием каталитических преобразователей состава отработавших газов на автомобилях необходимо, чтобы моторное масло не приводило к ухудшению их работы. Для оценки воздействия моторного масла на состав отработавших газов разрабатывается метод ASTM.
В нашей стране также проведены значительные работы по исследованию влияния состава топлива на токсичность отработавших газов двигателей автотранспортных средств и разработке практических рекомендаций по снижению вредных выбросов за счет улучшения экологических свойств моторных топлив.
Результаты исследований, выполненных в ГАНГ им. И.М.Губкина, ВНИИ НП, НАМИ, 25 ГосНИИ и других организациях, согласуются с зарубежными данными и свидетельствуют, что уровень токсичности отработавших газов в основном зависит от содержания в топливе соединений свинца, серы, ароматических углеводородов, а также кислородсодержащих веществ.
Соединения свинца, попадая в организм человека через органы дыхания, кожу или пищеварительный тракт, накапливаются и приводят к тяжелым заболеваниям, включая нарушение репродуктивной функции.
Соединения серы, накапливаясь в виде оксидов в атмосфере, кроме отравляющего воздействия на органы дыхания, приводят к "кислотным" дождям со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями для природы.
Ароматические углеводороды, сгорая, способствуют накапливанию в атмосферном воздухе, а также в воде и почве канцерогенных веществ, вызывающих онкологические заболевания.
Наличие оптимального количества связанного кислорода в составе химических соединений обеспечивает максимальное снижение СО и NOx в отработавших газах двигателей.
Остальные соединения, входящие в состав традиционных моторных топлив, оказывают значительно меньшее влияние на токсичность выхлопа и проявляются в основном на содержании СО, СН и NOx, которое в значительной степени может регулироваться конструктивным путем за счет соответствующей организации процесса и применения, каталитических дожигателей и нейтрализаторов отработавших газов. Соединения свинца и серы отравляют указанные катализаторы и приводят к неэффективности их применения.
В результате работ, проведенных по исследованию влияния состава моторных топлив на токсичность отработавших газов поршневых двигателей, вводились ограничения на содержание наиболее опасных компонентов моторных топлив. Так, еще в 50-х годах в нашей стране было директивно запрещено применение этилированных бензинов в Москве, Ленинграде и в некоторых курортных городах. Аналогичные запреты в это время уже действовали в ряде регионов США. В дальнейшем по мере накопления сведений по зависимости "состав топлива - состав отработавших газов двигателей" вводились ограничения и на содержание других веществ в моторных топливах. В табл. 2.1 и 2.2 приведены действующие в настоящее время, а также перспективные отечественные и зарубежные требования по ряду экологических показателей бензинов и дизельных топлив. Европейские нормы по EN 228 и EN 590 действуют с марта 1993 г. В соответствии с этими нормами бензины практически не должны содержать свинца. Допускаются лишь его следы (менее 0,013%), неизбежные при использовании емкостей для хранения, транспортных цистерн и трубопроводов, ранее задействованных для операций с этилированным бензином. Массовое содержание серы вначале ограничивалось 0,1%, а к 1995 г. было предусмотрено снизить его до 0,05%. Нормируется содержание бензола и давление насыщенных паров, разрешается использование допущенных к применению присадок, улучшающих качество бензина, а также кислородсодержащих добавок (не более 2,3% в пересчете на кислород).
Характерной особенностью действующих в Западной Европе норм на дизельные топлива является ограничение содержания серы величиной 0,05% масс. при относительно невысоких требованиях к фракционному составу и плотности топлива. Наиболее массовые товарные отечественные бензины А-76, АИ-93 (ГОСТ 2084-74) и АИ-92 (ТУ 38.001165) не отвечают указанным требованиям по содержанию свинца (для этилированных бензинов), массовой доле серы, по регламентации содержания бензола.
Отечественные дизельные топлива по ГОСТ 305-82 не соответствуют нормам EN 590 по содержанию серы и имеют несколько меньшее цетановое число.
Таблица 2.1 Требования к экологическим показателям бензинов
Показатели |
Нормы |
|||||||
отечественные |
зарубежные |
|||||||
действующие |
вводимые |
действующие по EN 228 |
перспективные |
|||||
А-76, АИ-93, АИ-98 по ГОСТ 2084-77 |
АИ-92 по ТУ 38.001165 |
АИ-80ЭК |
АИ-92ЭК |
предложение комиссии ЕС |
предложение Ассоциации европейских автомобильных компаний |
|||
Содержание свинца, г/куб. дм3, не более |
0,15 |
0,013 |
0,010 |
0,010 |
0,013 |
0,05 |
- |
|
Массовая доля серы, не более |
0,10 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,10* |
0,02 |
0,003 |
|
Объемная доля бензола, %, не более |
- |
- |
3 |
5 |
5 |
2 |
1 |
|
Объемная доля ароматических соединений, %, не более |
- |
- |
- |
- |
- |
45 |
35 |
|
Давление насыщенных паров бензина, кПа, не более** |
66,7 |
80 |
70 |
70 |
65 |
60 |
60 |
*После 1.01.95 г.- не более 0,05%.
**Для бензина летнего вида.
В нашей стране в настоящее время наиболее активная работа по улучшению экологических характеристик автотранспорта проводится в Москве. Издан ряд постановлений правительства Москвы и распоряжений мэра города, направленных на постепенный переход к эксплуатации общественного и частного автотранспорта на моторных топливах с улучшенными экологическими показателями. Утверждены технические требования к качеству бензинов и дизельных топлив с улучшенными экологическими свойствами для реализации в Москве. Установлены марки бензинов: АИ-80ЭК, АИ-92ЭК, АИ-95ЭК и АИ-98ЭК, где цифрой указано октановое число по исследовательскому методу, а аббревиатура "ЭК" означает улучшенные экологические свойства. При наличии присадки в бензине она пишется "ЭКП". Марки дизельного топлива: ДЕК-Л, ДЭК-З, а в случае добавления присадки соответственно ДЭКп-Л и ДЭКп-З. В условное обозначение должны входить: для летнего топлива массовая доля серы и температура вспышки (ДЭК-Л - 0,05-40), для зимнего без присадки - массовая доля серы (ДЭК-3 0,05), для зимнего с присадкой - температура фильтруемости и массовая доля серы (ДЭКп-3, минус 15, С - 0,05).
Соответствующие указанным требованиям бензины и дизельные топлива по действующим техническим условиям [2,3] вырабатываются Московским НПЗ и допущены установленным порядком к применению в технике. Как следует из табл. 2.1, на примере бензинов АИ-80ЭК и АИ-92ЭК, вводимых в эксплуатацию на транспорте Москвы, "городские" бензины по качеству отвечают нормам EN 228, действующим в Европе, и обеспечивают возможность внедрения на отечественной автомобильной технике нейтрализаторов и дожигателей отработавших газов. Кроме того, указанными техническими условиями допускается применение в бензине моющих присадок, что будет также способствовать снижению экологического ущерба от автотранспорта. Из табл. 2.2 следует, что вводимое отечественное дизельное топливо с улучшенными экологическими свойствами соответствует требованиям действующих в Европе норм, а по фракционному составу имеет даже некоторый запас качества. Внедрение моторных топлив с улучшенными экологическими свойствами является составной частью комплексного решения проблемы снижения вредных выбросов автотранспортом. Наряду с этим, в том числе и законодательно, решаются вопросы применения нейтрализаторов отработавших газов и иных технических устройств, а также изменения налогообложения за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, и ответственности юридических и физических лиц за реализацию моторного топлива, не соответствующего установленным требованиям, и превышение норм выбросов загрязняющих веществ автотранспортными средствами [4].
Таблица 2.2 Требования к экологическим показателям дизельных топлив
Показатели |
Нормы |
|||||||
отечественные |
зарубежные |
|||||||
действующие |
вводимые |
действующие по EN 590 |
перспективные |
|||||
"Л" по ГОСТ 305-82 |
"3" по ГОСТ 305-82 |
ДЭК-Л |
ДЭК-3 |
предложение комиссии ЕС |
предложение Ассоциации европейских автомобильных компаний |
|||
Цетановое число |
45 |
45 |
49 |
45 |
49-летнее 45-зимнее |
51 |
58 |
|
Фракционный состав, 0С, не выше: конец перегонки 96% перегоняется при температуре; 95% перегоняется при температуре |
360 - |
340 - |
360 - |
340 - |
- 370 |
- 350 |
- 340 |
|
Массовая доля серы, %, не более |
0,2 |
0,2 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,035 |
0,003 |
|
Плотность, кг/м3 при 200 С, не более |
860 |
840 |
860 |
860 |
860* |
845 |
870 |
|
Объемная доля ароматических углеводородов, %, не более |
- |
- |
- |
- |
- |
-** |
-** |
|
Объемная доля полициклических ароматических углеводородов, %, не более |
- |
- |
- |
- |
- |
9 |
1 |
*При 150С.
** Предложение Германии (BMW) - не более 10%,США (RFGII-Калифорния) - не более 5%
Внедряемые в настоящее время моторные топлива с улучшенными экологическими свойствами следует рассматривать как промежуточный этап в решении проблем снижения экологического вреда от автотранспортных средств. Одновременно с мерами по дальнейшему улучшению процесса сгорания топлива за счет совершенствования конструкции двигателей продолжается работа над совершенствованием топлива [5].
Так, Комиссией Европейского союза предлагается в перспективе еще более ограничить пороговое содержание свинца (не более 0,005 г/дм3), в два с половиной раза снизить допустимое содержание серы (с 0,05 до 0,02%), до 2,0% снизить объемную долю бензола, ввести ограничения по общему содержанию ароматических соединений, внести уточнение по давлению насыщенных паров бензина и некоторые другие ограничения.
Что касается дизельных топлив, то предполагается ужесточение норм по цетановому числу, фракционному составу, содержанию серы, а также введение нормирования содержания полициклических ароматических углеводородов (табл. 2.2). При этом предложения Ассоциации европейских автомобильных компаний требуют более радикальных изменений, чем Комиссии ЕС; некоторые фирмы Германии и США предлагают дополнительно регламентировать и общее содержание ароматических углеводородов.
Конкретные цифры указанных изменений остаются предметом обсуждения различными организациями, в том числе административными и экологическими органами, нефтеперерабатывающими и автомобильными компаниями и др. Например, автомобильные компании заинтересованы в гораздо более глубокой очистке от серы и в дальнейшем снижении ароматических углеводородов.
Однако поиск оптимальных решений по перспективному составу моторных топлив представляет собой сложную комплексную проблему, включающую в себя оценку экологического ущерба в сопоставлении с техническими возможностями и финансовыми затратами на совершенствование конструкции двигателей, изменение технологии производства топлив, поиск и внедрение принципиально новых решений. Все эти вопросы требуют серьезных проработок.
Если в области экологических свойств моторных топлив в нашей стране достигнут определенный прогресс создана необходимая предпосылка для обеспечения работы автотранспорта в крупных городах на топливах, отвечающих современным экологическим требованиям, то в области экологических свойств отечественных моторных и трансмиссионных масел дело обстоит хуже. Работы в основном велись по снижению расхода топлив за счет улучшения вязкостно-температурных и антифрикционных свойств масел, что дает побочный эффект снижения экологического ущерба путем уменьшения расхода топлив и общего количества токсичных веществ, выделяющихся с отработавшими газами.
Однако значительных работ по изменению компонентного состава моторных масел с исключением веществ, дающих при сгорании в двигателе токсичные соединения, практически не проводилось. Отсутствуют пока и отечественные проработки применения растительных моторных масел, в то время как за рубежом они уже при меняются для двухтактных поршневых двигателей в технике, используемой в экологически чистых природных зонах.
Применительно к военной технике топлива и масла с улучшенными экологическими характеристиками в военное время вряд ли будут иметь существенное значение из-за ограниченности своих ресурсов. Однако для мирного времени необходимо учитывать, что значительная часть военной автомобильной техники работает в густонаселенных районах, где уже введены или в ближайшее время будут вводиться ограничения на экологические свойства ГСМ, и придется это учитывать в своей практической работе.
Кроме того, при разработке ТТЗ на новую военную технику необходимо закладывать требования обеспечения надежной ее работы как на традиционных, имеющих достаточно широкие сырьевые и производственные ресурсы марки ГСМ, так и на те марки, которые имеют улучшенные экологические свойства и могут значительно отличаться своими эксплуатационными показателями 7, 8, 9.
3. Оптимизация номенклатуры показателей для оценки сохраняемости качества масел при хранении в войсках и разработка критериев их работоспособности в агрегатах трансмиссии военной техники
3.1 Оптимизация номенклатуры показателей для оценки сохраняемости качества масел при хранении в войсках
Сохранение качества масел на требуемом уровне в период их длительного хранения в войсках является важной государственной задачей. Даже при правильно организованном хранении моторные масла постепенно теряют качество, подвергаясь при этом различным физическим и химическим воздействиям гравитации; нагреву и охлаждению; массообмену с внешней средой, ведущему к испарению; обводнению и насыщению кислородом.
Кроме того, масла могут взаимодействовать с материалами резервуаров. Скорости указанных процессов, как правило, малы, однако случаи выхода показателей качества масел за пределы, установленные нормативно-технической документацией, не редки. Так, если рассмотреть значения показателей качества моторных масел в период их длительного хранения в течение 21 года [1], то частоту случаев выхода показателей за пределы норм, рассчитанную как отношение их числа к общему количеству измерений, можно охарактеризовать данными, приведенными в табл. 3.1.
Как видно из табл. 3.1, частота таких случаев по сравнению с технической надежностью (Р = 0,95) велика, причем уже на момент закладки моторных масел на хранение.
Столь низкая надежность сохранения качества (в технических расчетах обычно принимают допустимой частоту случаев отказов на уровне 0,05-0,1) объясняется дилеммой: либо моторные масла невозможно хранить такое длительное время, либо некорректен традиционный подход к оценке сохраняемости качества масел.
Таблица 3.1 Частота случаев достижения предельных значений показателей качества моторных масел
Срок хранения, г. |
Частота случаев, усл. ед. |
Срок хранения, г. |
Частота случаев, уел. ед. |
|
0 |
0,261 |
8 |
0,215 |
|
1 |
0,197 |
9 |
0,203 |
|
2 |
0,181 |
10 |
0,247 |
|
3 |
0,204 |
11 |
0,273 |
|
4 |
0,191 |
12 |
0,216 |
|
5 |
0,204 |
13 |
0,195 |
|
6 |
0,181 |
14 |
0,236 |
|
7 |
0,204 |
15 |
0,265 |
Актуальна оптимизация номенклатуры показателей для оценки сохраняемости моторных масел, с помощью которой можно прогнозировать сроки их хранения.
Следует заметить, что состав показателей, применяемых в настоящее время в практике физико-химического анализа, характеризует качество свежих товарных масел и, по-видимому, вполне соответствует своему назначению. Однако при переносе указанного состава показателей на оценку сохранения качества моторных масел необходимо провести критический анализ самих показателей с учетом особенностей исследований проблем хранения. Первый аспект - точность оценки показателей качества масел. Принципиально это требование должно одинаковым образом соблюдаться как при оценке качества масел при их производстве, так и при их хранении. Оценку качества масел при их производстве проводят, как правило, квалифицированные операторы. Ошибка в оценке качества в этом случае низка. На оценке качества масел на складах и базах сказываются различие в опыте и квалификации операторов (лаборантов), правила отбора проб масел, атмосферные условия отбора проб и т. п. Учитывая это, можно предполагать, что рассматриваемая точность оценки в данном случае ниже. Реальную точность можно определить по данным опытного хранения моторных масел.
Таблица 3.2 Показатели качества моторных масел в условиях опытного длительногоного хранения
Показатель качества моторных масел |
Относительная погрешность |
Коэффициент регрессии |
Характер нормирования |
Информативность, |
|
Вязкость кинематическая при 1000 С, мм2/с |
0,02 |
0,00886 мм2 /с в год |
От - до |
10 |
|
Зольность сульфатная, % |
0,09 |
0,00036 % в год |
Не более |
100 |
|
Щелочное число, мг КОН/г |
0,08 |
-0,01172 мг КОН/г в год |
Не менее |
14 |
|
Массовая ДОЛЯ механических примесей, % |
0,79 |
-0,00013 % в год |
Не более |
14 |
|
Температура вспышки в открытом тигле,0С |
0,03 |
0,04797 0С в год |
Не ниже |
50 |
|
Температура застывания, 0С |
0,11 |
0,16023 0С В год |
Не выше |
5 |
|
Степень чистоты (количество осадка), мг/100 г |
0,38 |
0,88905 мг/100 г в год |
Не более |
50 |
|
Моющий потенциал, % |
0,30 |
0,25350 % в год |
Не менее |
50 |
|
Величина отложений по методу ПЗВ, балл |
0,45 |
0,01189 балла в год |
Не более |
10 |
В табл.3.2 приведены значения относительных погрешностей в оценке, показателей качества моторных масел. Известно, что показатели с погрешностью определения выше 0,3 неприменимы для какой-либо оценки, так как низка их информативность. Поэтому включение в номенклатуру, характеризующую сохраняемости качества моторных масел, таких показателей, как массовая доля механических примесей, степень чистоты, количество осадка, моющий потенциал и величина отложений по методу ПЗВ неоправданно и при водит к повышению частоты случаев выхода показателей за пределы норм.
Второй аспект анализа - направленность изменения показателей качества масел в процессе хранения. Браковать масло можно лишь в случае, если характер нормирования качества совпадает с направленностью его изменения. В табл. 3.2 приведены значения скорости изменения показателей качества масел при хранении и характер их нормирования. Сопоставляя эти данные, можно видеть, что изменение массовой доли механических примесей (уменьшение) противоречит характеру нормирования (не более): доля примесей никогда не превысит норму. Однако случаи выхода показателей за пределы норм могут иметь место из-за случайных погрешностей оценки, что приведет к неоправданному бракованию масел.
Третий аспект анализа - информативность, под которой понимается способность показателя значимо фиксировать изменение качества. Показатель информативен, если его изменение за реальный срок хранения превышает ошибку измерения, и неинформативен, если изменение находится в пределах ошибки. Наглядно критерий информативности выглядит как отношение ошибки измерения к скорости изменения показателя. В этом случае численное значение информативности характеризует продолжительность хранения, в течение которой изменения отсутствуют.
В табл. 3.2. приведены значения информативности показателей. Видно, что использование в оценке показателей качества масел значений зольности сульфатной, температуры вспышки, степени, чистоты и моющего потенциала реального вклада в оценку сохраняемости масел не приносит. В то же время наличие случайных ошибок может привести к неоправданному бракованию масел. В обобщенном виде характеристика показателей качества моторных масел сведена в табл. 3.3, где знаком "+" обозначен благоприятный случай, знаком " - " противоречивый. Видно, что только два показателя - вязкость кинематическая и щелочное число полностью удовлетворяет всем перечисленным требованиям. Анализ данных опытного хранения показывает, что при определении именно этих показателей надежность оценки сохраняемости масел повышается: число выходов показателей за пределы норм снижается в 2-3 раза.
Таблица 3.3 Показатели качества моторных масел при хранении их на складах и на базах горючего
Показатель качества |
Направление оценки |
|||
точность |
информативность |
соответствие нормированию |
||
Вязкость кинематическая при 1000 С |
+ |
+ |
+ |
|
Зольность сульфатная |
+ |
- |
+ |
|
Щелочное число |
+ |
+ |
+ |
|
Массовая доля механических примесей |
- |
+ |
- |
|
Температура вспышки в открытом тигле |
+ |
- |
- |
|
Температура застывания |
+ |
+ |
- |
|
Степень чистоты |
- |
- |
+ |
|
Моющий потенциал |
- |
- |
- |
|
Величина отложений по методу ПЗВ |
- |
+ |
+ |
Результаты проведенной научно-исследовательской работы позволили технически апробировать методику прогнозирования сроков хранения масел в РВ и А и объективно обосновать необходимость увеличения допустимых сроков хранения. Использование разработанной методики позволит увеличить сроки хранения моторных масел на складах и базах горючего.
В отношении прочих показателей следует сказать, что их определение вполне правомочно и необходимо для контроля правильности хранения моторных масел, а не для оценки сохраняемости качества масла как его индивидуального свойства.
3.2 Разработка критериев работоспособности масел в агрегатах трансмиссии военной техники
Среди смазочных материалов, применяемых в автомобильной технике в РВ и А, трансмиссионные и редукторные масла занимают важное место от их качества и рационального использования зависят надежность и долговечность работы машин и механизмов.
В большинстве случаев сроки смены масел установлены без учета их качества и условии эксплуатации техники. При практически одинаковых условиях работы агрегатов (удельных нагрузках в зацеплении зубьев, скоростях скольжения, температурах масла в объеме, качестве конструкционных материалов и др.) сроки смены масел в них различны, что связано с субъективными факторами. Некоторые специалисты считают [16], что чем чаще происходит смена масла, тем лучше работает агрегат трансмиссии. Такое мнение не совсем верно. Так, свежие трансмиссионные масла, как правило, неблагоприятно воздействуют на большинство изделий из резины, в результате чего приходят в негодность уплотнения [17]. Кроме того, снижается технический коэффициент готовности машин в период смены масла и увеличивается опасность загрязнения окружающей среды, так как в состав масел входят присадки, содержащие серу, фосфор, хлор [15].
Поэтому, исходя из выше изложенного, была поставлена задача, разработать научно обоснованные критерии работоспособности трансмиссионных масел, на основе которых можно прогнозировать сроки их службы.
Критерии работоспособности масел были выбраны с учетом предельно допустимых значений вероятности изменения показателей их надежности при наиболее значимых характеристиках, снижение которых приводит к катастрофическому износу трущихся деталей агрегатов трансмиссий.
При выборе критериев работоспособности масла были условно разделены на две группы.
К первой группе относятся масла, разработанные для применения в трансмиссиях автомобильной техники. Они имеют контролируемый при их производстве заданный уровень смазывающих и других эксплуатационных свойств. Для этих масел на основании проведенной работы были установлены величины критериев, определяющие их работоспособное состояние (табл. 3.4).
Таблица 3.4 Номенклатура критериев работоспособности трансмиссионных масел
Номенклатура критериев |
Предельное значение |
|
Критический показатель противозадирных свойств: снижение показателя противозадирных свойств относительно начального значения |
Не более 25% |
|
Критический показатель кинематической вязкости (при рабочей температуре): понижение вязкости для масел, содержащих загущающую присадку повышение вязкости |
Не более 30% Не более 30% |
|
Критический показатель динамической вязкости (при минимальной температуре эксплуатации): механические вальные трансмиссии гусеничной техники механические вальные трансмиссии автомобильной техники, имеющей колесную формулу: 4х2 4х4 и 6х2 6х6 12х 12и 14х 12 гидромеханические передачи |
Не более 1000 Па. с Не более 600 Па. с Не более 500 Па. с Не более 400 Па. с Не более 300 Па. с Не более 12 Па. с |
|
Критический показатель накопления в масле частиц загрязнений (продуктов износа, коррозии, разложения компонентов масла, загрязнений из вне): содержание частиц размером 25-50 мкм от общего количества механических примесей |
Не более 40% |
|
Критический показатель содержания воды: механические передачи гидромеханические передачи |
Не более 4% Не более 1% |
Ко второй группе относятся все другие масла (моторные, индустриальные, гидравлические и др.). Масла первой группы с добавлением топлива или пластичных смазок относятся ко второй группе масел. Оценку состояния работавшего масла по критериям работоспособности целесообразно проводить в определенной последовательности.
В первую очередь выявляют наиболее значимые критерии, которые, как показывает опыт эксплуатации, являются первостепенными. К ним относятся:
1. Критический показатель противозадирных свойств. Нормальное функционирование агрегатов трансмиссий автомобильной техники обеспечивается отсутствием процессов и явлений, возникающих при трении и износе - схватывания, переноса металла, заедания, задира, отслаивания, царапанья, выкрашивания (питтинга).
Преобладающим для зубчатых и гидромеханических передач являются питтинг, задир и износ. Конструктивные особенности цилиндрических, конических, спирально-конических и гипоидных зубчатых передач автомобильной и гусеничной техники лимитируются главным образом скоростью изменения уровня противозадирных свойств трансмиссионных масел во время эксплуатации. В табл.3.5 приведены нормы смазывающих свойств трансмиссионных масел, оцененные на шестеренчатой машине IAE по квалификационному методу [17].
Таблица 3.5 Нормы смазывающих свойств товарных трансмиссионных масел, оцененные на шестеренчатой машине IAE по квалификационному методу
Группа масел |
Смазывающие свойства |
|||
Противозадирные, МПа |
противоизносные, мкм |
противопиттинговые, млн. циклов |
||
ТМ-1 |
До 1800 |
Не более 25 |
03-1,0 |
|
ТМ-2 |
1800-2100 |
Тоже |
Тоже |
|
ТМ-3 |
2100-2500 |
Не более 20 |
05-1 5 |
|
ТМ-4 |
2700-3000 |
Не более 15 |
05-20 |
|
ТМ-5 |
Более 3000 |
Не более 10 |
Более 0,5 |
Как показывает опыт эксплуатации автомобильной техники, снижение уровня противозадирных свойств масла на 25% от начального значения является предельным, так как дальнейшее снижение его обычно ведет к нарушениям в нормальной работе агрегатов трансмиссии [16].
2. Критический показатель вязкости температурных свойств. Минимальный уровень кинематической вязкости, обеспечивающий неразрывность масляного слоя, предотвращающий износ, питтинг и задир рабочих поверхностей зубчатых зацеплений, составляет 5-7 мм/с при 1000 С, является критическим для масел, используемых в агрегатах трансмиссий автомобилей [6].
Существующие конструкции сальниковых уплотнений автомобильной техники способны удерживать в агрегатах масло с вязкостью не ниже 5 мм2/с (для гидромеханических и гидрообъемных передач - 3,5 мм2/с) при установившейся температуре эксплуатации.
Опыт эксплуатации автомобильной техники на загущенных маслах показал, что снижение кинематической вязкости за счет деструкции полимерной присадки не должно превышать 30%. Повышение кинематической вязкости в процессе эксплуатации наблюдается у незагущенных масел.
На основании данных, полученных при проведении работ по изучению работоспособности трансмиссионных масел, установлено, что значение критерия предельной величины кинематической вязкости составляет 30% от начального уровня. При превышении этого значения трансмиссионное масло подлежит смене.
На основании проведенных исследований и накопленного опыта разработки и применения трансмиссионных масел установлены допустимые уровни динамической вязкости, при которых обеспечивается свободное строгание машин в зависимости от колесной формулы без нарушения функционирования агрегатов.
Предельно допустимые значения критических показателей динамической вязкости масел, применяемых в агрегатах трансмиссий, приведены в табл. 3.4. Они могут быть скорректированы расчетным или экспериментальным путем применительно к конкретному типу автомобильной техники, имеющей коробки отбора мощности, редукторы для привода механизмов, не входящих в ходовую часть машины.
3. Критический показатель накопления в масле частиц загрязнений. Установлено, что абразивный износ деталей, имеющих фрикционный контакт, достигает максимума при увеличении содержания в масле частиц абразивного характера размером 25-30 мкм (продукты износа и коррозии деталей, оксиды металлов присадок, почвенные и атмосферные загрязнения и др.) [5, 6]. Предельное содержание частиц абразивного характера указанного размера не должно превышать 40% от общего количества загрязнений.
4. Критический показатель содержания воды в масле. Появление воды в работавшем масле главным образом обусловлено конденсацией ее паров из воздуха при температуре ниже точки росы. Масло в этом случае представляет собой эмульсию типа "вода в масле". При содержании в трансмиссионном масле более 4% воды происходит резкое снижение противозадирных свойств при работе зубчатых передач. Отказы в работе гидромеханических коробок передач наблюдаются при содержании воды более чем 1%.
Установленные нормы критериев работоспособности масел, приведенные в табл. 3.4, представляют собой среднестатистические величины, полученные на основании многолетнего опыта исследований и испытаний работавших трансмиссионных масел. Ресурс работы масла в агрегатах трансмиссии можно установить по пробегу, при котором достигается предельное значение одного из критериев. Параллельно с оценкой работоспособности масла проводится оценка технического состояния агрегатов трансмиссии.
Далее сравниваются полученные результаты с установленными нормами (табл. 3.4), максимально допустимой величиной износа и другими нормами на техническое состояние агрегатов. На основании полученных данных определяется минимальный уровень работоспособности масла, который адекватен сроку допустимой бессменной работы, измеряемой по пробегу техники.
В табл. 3.6 приведен минимальный ресурс работоспособности масел в агрегатах трансмиссии автомобильной техники, установленный с помощью разработанных критериев.
Таблица 3.6 Минимальный ресурс работоспособности масел в агрегатах трансмиссии автомобильной техники
Группа масел |
Тип масла (марка) |
Периодичность смены масел в агрегатах, тыс. км |
||
автомобили |
гусеничные машины |
|||
ТМ-1 |
Минеральные масла без присадок |
6 |
2 |
|
ТМ-2 |
Моторные масла на минеральной основе |
12 |
4 |
|
ТМ-3 |
Трансмиссионные масла типа: ТАп-15В и ТСп-l0 ТСп-15К |
24-34 64-80 |
6 12 |
|
ТМ-4 |
Трансмиссионные гипоидные масла типа: ТСп-14mп ТСз-9гип |
48 32 |
- - |
|
ТМ-5 |
Универсальные трансмиссионные масла типа: ТАД-17и Минеральные масла для гидрообъемных передач типа: МГЕ-25Т Марка Р |
96 6 6 |
4 4 |
Следует отметить, что рекомендации по периодичности смены масел не могут быть использованы при эксплуатации коробок отбора мощности и редукторов лебедок. Таким образом, на основании проведенной работы, с учетом выбранных критериев работоспособности трансмиссионных масел были разработаны рекомендации по увеличению в 1,5-2 раза сроков смены масел в агрегатах трансмиссии автомобилей УРАЛ, ГАЗ, ЛуАз, УАЗ и гусеничных машинах.
4. Способы утилизации некондиционных компонентов топлив, специальных жидкостей, отработанных масел и технические методы экспериментальной оценки их эксплуатационно-экологических свойств
4.1 Способы утилизации некондиционных компонентов топлив, специальных жидкостей, отработанных масел
В связи с сокращением Вооруженных Сил и снижением их потребности в горючем и смазочных материалах в частях и на базах горючего накапливаются запасы продуктов, качество которых после истечения гарантийных сроков хранения не соответствует установленным требованиям. В случае невозможности восстановления качества таких продуктов на местах применения, регенерации или утилизации в промышленности служба горючего вынуждена затрачивать значительные силы и средства на содержание их запасов. Часть некондиционных продуктов является токсичными веществами, что значительно обостряет экологическую обстановку в местах их хранения.
Поэтому актуальны экологически безопасные и экономичные способы утилизации таких некондиционных продуктов, как горючее ТГ-02, децилин, изонит, противоводокристаллизационная жидкость (ПВКЖ) жидкость "И" (этилцеллозольв технический), отработанные моторные масла (ММО) и индустриальные масла (МИО).
Горючее ТГ-02, представляющее собой смесь технического триэтиламина и изомерных ксилидинов, в процессе хранения выходит по качеству за пределы установленных требований в основном из-за интенсивного влагопоглощения из воздуха и частичного испарения более низкокипящего компонента триэтиламина.
Известно, что ароматические амины (ксилидин, анилин, экстралин) в 40- 50-е годы достаточно широко использовались как антидетонаторы к автомобильным и авиационным бензинам, пока их не вытеснил более эффективный и дешевый тетраэтилсвинец [11].
В настоящее время допущен к применению и широко используется в районах Сибири и Крайнего Севера газоконденсатный бензин с добавкой 1,3% масс. экстралина. Учитывая изложенное, а также то обстоятельство, что в некондиционном горючем ТГ-02(н) содержится около 50% ароматических аминов (изомерных ксилидинов), было исследовано влияние добавок некондиционного горючего ТГ-02(н) в различной концентрации на эксплуатационные, в том числе токсикологические, свойства товарных бензинов и состав отработавших газов двигателя при использовании таких бензинов.
Результаты токсикологических, и гигиенических исследований показали, что автомобильный бензин А-76, содержащий в своем составе до 8% ТГ-02(н), является малоопасным продуктом и по степени воздействия на организм человека относится к веществам 4-го класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76), то есть соответствует товарным бензинам.
На основании результатов лабораторных исследований были приготовлены образцы бензина А-76 и А-72 с добавкой 5% об. ТГ-02(н). Образец горючего ТГ-02(н) характеризовался следующими значениями показателей качества, выходящими за нормы требований по плотности при 200 С - 860 кг на 1м3 при норме 835-855 кг на 1м3; по массовой доле триэтиламина и диэтиламина - 46% масс. при норме 48-52% масс.; по массовой доле воды - 3% масс. при норме не более 0,5% масс.; по массовой доле механических примесей - 0,01% масс. при норме не более 0,005% масс. Результаты испытаний бензинов А-76 и А-72 с добавкой 5% об. ТГ-02(н) по показателям ГОСТ 2084-77 и комплекса методов квалификационной оценки, в том числе методов испытания бензинов с синтетическими компонентами и добавками не нефтяного происхождения, показали, что испытанные образцы полностью соответствуют установленным требованиям (табл. 4.1). При этом следует отметить, что добавка в бензин 5% об. ТГ -02(н) способствовала увеличению его детонационной стойкости более чем на 4 единицы, как по моторному, так и по исследовательскому методу.
Таблица 4.1 Физико-химические и эксплуатационные свойства бензинов А-72 и А-76 с добавкой ТГ-02(н)
Показатель |
Требования ГОСТ 2084-77 к бензину А-76 |
Испытуемые образцы бензинов |
||||
А-72 летнего вида |
А-72 с 5% об. ТГ -02 (н) |
А-76 летнего вида |
А-76 с 5% об. ТГ -02 (н) |
|||
Детонационная стойкость октановое число моторным методом |
Не менее 76 |
72,6 |
78 |
76,8 |
80,5 |
|
Фракционный состав: температура начала перегонки,0С 10% перегоняется,0С 50% перегоняется,0С 90% перегоныется,0С конец кипения,0С остаток и потери, % |
Не ниже 35 Не выше 70 Не выше 115 Не выше 180 Не выше 195 Не более 4 |
40 70 109 156 185 3,5 |
40 70 112 166 195 3,5 |
38 60 98 155 184 3,0 |
39 61 99 165 192 2,5 |
|
Давление насыщенных паров, кПа (мм рт. ст.) |
Подобные документы
Эксплуатация военной автомобильной техники согласно штатному предназначению с соблюдением установленных норм и правил. Техническое обслуживание для поддержания эксплуатационных показателей машин, их хранение, транспортирование и боевая готовность.
лекция [21,7 K], добавлен 13.07.2009Определение объема задач и времени на проведение дегазации вооружения и военной техники, санитарной обработки личного состава. Военно-экономическая оценка специальной обработки вооружения и военной техники войсковыми средствами радиохимической защиты.
курсовая работа [35,7 K], добавлен 04.10.2010Основные положения по управлению и организации длительного хранения бронетанкового вооружения и военной техники, содержание машин на хранении. Виды, периодичность и объем мероприятий технического обслуживания. Предлагаемый алгоритм работы командира роты.
курсовая работа [101,5 K], добавлен 10.04.2010Задачи начальной военной подготовки молодёжи для защиты суверенитета Казахстана. Начальная военная подготовка как часть системы подготовки призовников к службе в Вооружённых Силах. Требования к профессиональным качествам учителя военной подготовки.
курсовая работа [117,3 K], добавлен 12.11.2014История формирования авиационных воинских частей. Краткая характеристика российского тяжёлого военно-транспортного самолёта ИЛ-76. Требования безопасности при эксплуатации вооружения и военной техники в авиационных воинских частях внутренних войск.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 25.02.2015Определение понятия, классификации и целей унификации вооружения и военной техники; описание ее ограничительного и компоновочного направлений. Ознакомление с качественными требованиями и количественными показателями стандартизации оборонной продукции.
лекция [42,1 K], добавлен 19.04.2011Характеристика организации труда в радиотехнических войсках. Особенности условий труда и микроклимата на радиолокационной станции. Вредные факторы, встречающиеся на радиостанциях, и защита от них. Аспекты организации труда в инженерно-саперных войсках.
контрольная работа [27,6 K], добавлен 11.06.2011Физико-химические свойства оксида углерода и карбонилов металлов, механизмы их токсического действия. Клиника, профилактика и общие принципы оказания медицинской помощи при поражениях синильной кислотой в очаге и на этапах медицинской эвакуации.
контрольная работа [35,8 K], добавлен 11.10.2013Порядок, время и место приведения граждан Российской Федерации к Военной присяге. Хранение списков, приведенных к Военной присяге. Порядок вручения личному составу вооружения и военной техники. Проводы военнослужащих, уволенных в запас или отставку.
реферат [24,3 K], добавлен 20.01.2015Разработка конкретных мероприятий по защите рабочих и служащих ОХП при разрушении емкости СДЯВ. Физико-химические свойства цианистого водорода и меры первой помощи при отравлении. Оценка химической обстановки при разрушении емкостей, содержащих СДЯВ.
курсовая работа [34,2 K], добавлен 19.12.2011