Оценка эксплуатационных свойств топлив, масел и технических жидкостей по данным анализа и разработки мероприятий по экономии горюче-смазочных материалов

Расположение и число цилиндров

Р4-8

Рабочий объем, см

1702

Диаметр цилиндров и ход поршня, мм

85Ч75

Степень сжатия

8,5

Система питания

карбюратор

Мощность двигателя, л.с. (кВт)/об/мин

85(62,5) /5300

Максимальный крутящий момент Н·м/об/мин

130/3200

Тип и число ступеней коробки передач

механическая 5-и ступенчатая

Показатели качества

Образцы

ТУ 38.001.165-87

Вывод

№1

№2

1

2

3

4

5

Октановое число (ОЧ):

ОЧ бензина называется показатель его детонационной стойкости, численно равный процентному (по объему) содержанию изооктана в смеси с гептаном в такой смеси, которая при стандартных условиях испытания на специальном двигателе детонирует так же, как и испытуемый бензин.

При пониженном показателе ОЧ появляется склонность к детонационному сгоранию, а повышение показателя ОЧ обеспечивает возможность увеличения степени сжатия.

76

80

92

При использовании образцов в работе двигателя появится склонность к детонационному сгоранию. Возможно появление металлического стука, вибраций в блоке цилиндров, дымного черного выхлопа. Двигатель будет перегреваться. Целесообразнее применение образца № 2, т. к. его ОЧ ближе к норме.

Концентрация свинца, г/ дм³

Тетроэтилсвинец (ТЭС) добавляется в бензин в качестве антидетонатора (вещество, которое при добавлении к бензину в относительно небольших количествах резко повышает его детонационную стойкость)

Детонационное сгорание рабочей смеси - это такое сгорание при котором концентрация перекисей в раб. смеси достигает своего максимального значения, в следствии чего появляется ударная детонационная волна (резко возрастает скорость распространения пламени), которая может достигать сверхзвуковой скорости, увеличивается теплопроводность (отдача тепла к стенкам цилиндров), двигатель перегревается и начинает работать жестко.

Бензины содержащие ТЭС называются этилированными.

0,169

0,119

0,15

При использовании образца № 1 внутри бака может происходить интенсивное смолообразование.

Плотность при +20 °С, кг/ м³

Плотность бензина - это отношение массы бензина к его объему. Плотность бензина (при +20°С) находится в пределах от 690 до 810 кг/ м³, она оказывает влияние на качество распыления топлива в карбюраторе во впускном коллекторе и цилиндрах двигателя вплоть до перехода его в парообразное состояние. Чем меньше плотность, тем более мелкую структуру будет распыленное топливо, а это обеспечит лучшее перемешивание его с воздухом, в результате улучшится полнота сгорания раб. смеси и повысится экономичность двигателя.

652

649

До 770

Оба образца пригодны, но обр. № 2 будет иметь более мелкую структуру при распылении и лучшее перемешивание с воздухом. В результате улучшится полнота сгорания раб. смеси, повысится экономичность.

Фракционный состав:

- начало перегонки, °С

32

31

35

Будут образовываться паровые пробки.

-10% отгоняется при температуре, °С

Пусковая фракция, чем ниже будет температура выкипания первых 10% топлива, тем легче будет осуществлен пуск холодного двигателя, так как большое количество бензина будет попадать в цилиндры в паровой фазе. Однако при содержании в бензине особо низких фракций возникает опасность преждевременного испарения бензина и образования “паровых пробок”.

68

67

75

Пуск двигателя будет хорошим при применении обоих образцов.

-50% отгоняется при температуре, °С

Рабочая фракция, влияет на интенсивность прогрева, устойчивость работы на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя, а так же приемистость. Чем она ниже, тем легче будут испаряться средние фракции бензина, обеспечивая поступлении в цилиндры непрогретого двигателя горячей смеси необходимого состава, от чего работа двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала будет устойчивой и хорошо динамичной. Повышение температуры перегонки 50% обычно приводит к снижению ресурса двигателя, особенно при низких температурах.

111

113

115

Работа дв-ля на малой частоте вращения КВ будет устойчивой и динамичной. Прогрев будет интенсивным.

-90% отгоняется при температуре, °С

179

173

180

Убудут хорошие условия сгорания, снизится дымность выхлопа.

-конец перегонки (90%), °С

Конечная (тяжелая) фракция. По температуре перегонки 90% бензина и температуре конца перегонки судят о наличии тяжелых трудноиспаримых фракций, полноте сгорания рабочей смеси в цилиндрах двигателя, мощности, которую способен развивать двигатель.

Чем ниже t₉₀ и t _к.п. тем большее количество бензина испариться при образовании горючей смеси и большее его количество поступит в цилиндры в паровой фазе. Чем выше t₉₀ и t _к.п. тем больше будет вероятность его неполного испарения, неравномерное распределение горючей смеси по цилиндрам двигателя, а также неполное ее сгорание в цилиндрах.

198

201

205

В образце № 1 меньше трудно испаряемых фракций. При его использовании дымность выхлопа будет небольшой, смесь будет сгорать полностью.

- остаток в колбе, %

1,12

1,19

Не норм.

- потери при перегонке, %

По ним судят о склонности его к испарению при транспортировании и хранении. Повышенные потери при перегонке свидетельствуют о большом количестве в бензине особо легких фракций, интенсивно испаряющихся в жаркое время года.

2,98

2,71

Не норм.

Образец № 1 более склонен к испарению при транспортировке и хранении.

Давление насыщенных паров, мм.рт.ст.

Показатель испаряемости бензина, т.е. это давление пара, находящегося в равновесии с жидкостью или твердым телом при данной температуре.

В основном характеризует испаряемость пусковой и рабочей фракций бензина, определяя его пусковые свойства.

65,9

72,9

80

Малое давление насыщенных паров не снижает вероятность образования паровых пробок и внезапной остановки двигателя, т. к. температура начала и 10% перегонки ниже нормы.

Давление насыщенных паров испаряющегося бензина называют упругостью паров, которая зависит:

- от хим. состава бензина;

- фракционного состава бензина;

- температуры окружающей среды.

Чем выше температура окружающей среды, тем больше легкокипящих углеводородов содержится в бензине (увеличивается вероятность образования паровых пробок, ухудшается запуск двигателя), а с понижением этой температуры содержание легкокипящих углеводородов также снижается (уменьшается вероятность образования паровых пробок и внезапной остановки двигателя)

Кислотность, мг КОН на 100 см³

Кислотное число - это содержание органических кислот в топливе, определяется количеством щелочи КОН, необходимым для нейтрализации органических кислот, находящихся в 100 мл топлива.

2,72

2,61

3

Малая вероятность коррозии и износа деталей двигателя.

Концентрация фактических смол, мг на 100 см³ топлива

В результате окисления бензина образуются растворимые органические кислоты - смолистые вещества - продукты реакций окисления, полимеризации и конденсации. Содержание фактических смол в бензине показывает степень их осмоления. При наличии их выше нормы уменьшается пропускная способность жиклеров и трубопроводов. Образуется нагар на деталях камеры сгорания. Рабочая смесь в цилиндрах двигателя горит медленно, сгорает не полностью. Появляется калильное зажигание смеси. Надежность работы двигателя снижается.

3,61

3,79

5

Оба образца пригодны к использованию.

Индукционный период

891

593

600

У образца № 1 высокая хим. стабильность. Обр. № 2 также пригоден, т. к. ненамного отличается от нормы.

Массовая доля серы, %

Массовая доля меркаптановой серы

Активные сернистые соединения (сероводород, меркаптаны, элементарная сера), их содержание в бензине не должно превышать 0,0015% от массы.

0,09

0,07

0,049

0,061

До 0,05

-

У образца № 1 повышено смолообразование и коррозионность. Будет уменьшена пропускная способность жиклеров и трубопроводов. Повысится возможность образования нагара. Надежность работы и мощность двигателя снизятся.

Проба на медную пластину

Определяют наличие активных сернистых соединений качественным методом, погружая медную пластину в бензин при температуре 50 °С на 3 часа. Если цвет пластинки после ее нахождения в бензине изменился, т.е. стал черным, черно-коричневым, или серо-стальным, то бензин испытание не выдержал. При всех других изменениях цвета содержание активных сернистых соединений не превышает нормы.

выд

выд

выд

Оба образца пригодны.

Водорастворимые кислоты и щелочи

Являются электролитами, их капельки осаждаются на поверхности металла и вызывают электрохимическую коррозию, продукты которой переходят в топливо и засоряют фильтры, жиклеры, распылители, трубопроводы и другую топливную аппаратуру.

отсут.

отсут.

Отс.

Оба образца пригодны.

Содержание механических примесей Механические примеси увеличивают износ ЦПГ и образуют нагар.

отсут.

отсут.

Отс.

Оба образца пригодны.

Вязкость кинематическая при 20 °С, мм²/с

Кинематическая вязкость - это отношение динамической вязкости к плотности жидкости, определенной при той же температуре, при которой определялась вязкость.

0,69

0,71

0,5 - 0,7

При использовании образца №2 через жиклеры будет проходить меньше топлива, следовательно смесь будет обедняться.

Содержание воды

Допускаемая норма содержания воды в бензинах 0, 025% (следы).

отс

отс

-

Оба образца пригодны

Цвет

Сине-зеле-ный

Ярко-жел-тый

-

Показатели качества

Образцы

ГОСТ 10541 и ОСТ 38-10-370-84 (М-63/10Г₁)

Вывод

№3

№4

1

2

3

4

5

Вязкость кинематическая, мм²/с:

- при 100 °С

- при 0 °С

- при -18 °С

- при -30 °С

Кинематическая вязкость характеризуется текучестью масла при нормальной и высокой температурах. С повышением температуры вязкость масла понижается, а с повышением давления вязкость более жидких масел возрастает в меньшей степени, чем более вязких масел.

5

1530

11600

7

2190

10900

9,5-10,5

1000

При использовании образца № 3 из-за малого значения вязкости ухудшится поступление масла к парам трения, снизится работоспособность системы фильтрации и ухудшатся пусковые свойства двигателя.

Индекс вязкости (ИВ)

ИВ определяет интенсивность изменения вязкости с повышением или понижением температуры.

Чем выше ИВ, тем лучше его вязкостно-температурные свойства.

120

130

От 125

Образец № 3 не соответствует требованиям ГОСТ. Его пусковые качества хуже.

Щелочное число, мг КОН на 1 г масла

Щелочное число характеризует щелочные свойства масла, определятся количеством КОН, которое эквивалентно количеству HCl, израсходованной на нейтрализацию всех основных соединений, содержащихся в 1 г. масла. Щелочное число служит для определения способности щелочных присадок к нейтрализации кислот и защите металла от коррозии. Уменьшенное значение щелочного числа является одним из признаков, свидетельствующих о необходимости замены масла.

6,5

4,9

не менее 10,5

Образцы имеют малое щелочное число. В них находятся не нейтрализованные основные соединения, которые послужат причиной возникновения коррозии деталей. Выбираем № 3.

Зольность сульфатная, %

По сульфатной зольности оценивают склонность масла к образованию лаковых отложений. При повышенной сульфатной зольности происходит интенсивное образование лаковых отложений на боковой поверхности поршней и пригорание поршневых колец.

1,27

1,42

не более 1,65

Оба образца удовлетворяют требованиям ГОСТа.

Массовая доля механических примесей, %

Наличие механических примесей в масле приводит к износу деталей двигателя, загрязнению клапанов системы смазки, в конечном итоге которое может привести к масляному голоданию двигателя. Так же наличие механических примесей в масле говорит о том, что система фильтрации работает неэффективно, либо неисправна.

0,027

0,019

До 0,015

Образец № 3 имеет высокое содержание механических примесей. Будет ускорен процесс старения. Будут забиваться фильтры.

Массовая доля воды, %

Содержание воды в масле ухудшает его эксплуатационные свойства: повышается коррозионность и ухудшаются смазывающие свойства, при этом возрастает водородный износ деталей и коррозия вкладышей подшипников скольжения и других деталей из цветных металлов и сплавов при высоких температурах.

следы

следы

-

Оба образца удовлетворяют требованиям ГОСТа.

Температура вспышки в открытом тигле, °С

Это наименьшая температура, при которой пары нагретого масла образуют с воздухом смесь, воспламеняющуюся при поднесении открытого пламени. Она характеризует огнеопасность масла, дает представление о характере углеводородов в нем, позволяет узнать о наличии примесей легкоиспаряемых компонентов, а так же о степени разжижения масла.

195

210

не ниже 210

Образец № 3 более огнеопасен и содержит легкоиспаряющиеся углеводороды, вызвавшие пониженную вязкость.

Температура застывания, °С

Температура застывания - это такая температура при которой масло полностью теряет свою текучесть. При понижении температуры до определенной величины текучесть масла снижается, а при дальнейшем понижении оно застывает.

-35

-32

не выше -32

Оба образца удовлетворяют требованиям ГОСТа. Однако безопаснее использовать образец № 3.

Моющие свойства по ПЗВ, баллы ПЗВ - это прибор, работающий на принципе создания в небольшом двигателе условий интенсивного лакообразования. В установку заливают 250 г масла, подогретого до температуры 125 °С. При этом чистый поршень имеет 0 баллов, а поршень 6 баллов.

-

-

-

Оба образца подходят к использованию.

Плотность при 20 °С, г/см³

0,97

0,82

-

Оба образца подходят к использованию.

Коррозионность на пластинках свинца, г/м³

-

-

-

Оба образца подходят к использованию.

Термоокислительная стабильность при 250 °С, мин

-

-

-

Оба образца подходят к использованию.

Показатели качества

Образцы

ГОСТ 23652-79 (ТАД-17и)

Вывод

№5

№6

1

2

3

4

5

Плотность при 20 °С, г/см³

0,920

0,931

не более 0,903

Плотность образцов несколько выше допустимой. Они обладают плохим моющим свойством и склонны к забиванию фильтров. Выбираем № 5.

Вязкость кинематическая при 50 °С, мм²/с

Влияет на способность бесперебойно смазывать трущиеся детали, а так же возможность начала движения автомобилей при низких температурах.

9,1

8,9

не более 100…120

Оба образца соответствуют требованиям ГОСТа.

Температура вспышки в открытом тигле, °С

127

129

не ниже 200

Оба образца не соответствуют требованиям ГОСТа. Понижение температуры вспышки говорит об огнеопасности масла и высоком содержании легкоиспаряющихся углеводородов, а так же об его разжижении, что приведет в уменьшению слоя масла на трущихся поверхностях и к уменьшению смазывающей способности масла.

Температура застывания, °С

-34

-41

не выше -25

Оба образца соответствуют требованиям ГОСТа.

Массовая доля механических примесей, %

0,018

0,021

отсутствует

Оба образца не соответствуют требованиям ГОСТа. Применение такого масла приведет к повышенному износу трущихся поверхностей, ускоренному выходу из строя агрегатов трансмиссии.

Массовая доля воды, %

следы

следы

следы

Оба образца соответствуют требованиям ГОСТа. Применение данных видов смазки не приведет к увеличению коррозии и ухудшению смазывающей способности масла.

Совместимость с резиной марки УНМ-1 (изменение объема, %)

Масло не должно вызывать чрезмерного набухания или усадки резиновых деталей, приводящих к утечке масла.

3

6

1…6

Оба образца соответствуют требованиям ГОСТа.

Индекс вязкости

Условный показатель, отражающий результат сопоставления вязкостного показателя данного масла с двумя эталонными. ИВ определяет интенсивность изменения вязкости с повышением или понижением температуры.

Чем выше ИВ, тем лучше его вязкостно-температурные свойства.

90

93

не менее 100

Оба образца не соответствуют требованиям ГОСТа. Наиболее пригоден образец №6, так как при его применении будут наблюдаться лучшие вязкостно-температурные свойства, чем при применении образца №5. Образец №6 обладает большей смазывающей способностью при повышении температуры, чем образец №5.

Испытание на коррозию пластинок из стали и меди в течение 3 час. при 100 °С

Выд.

Выд.

выдерж

Оба образца соответствуют требованиям ГОСТа. Применение данных смазок не приведет к повышенной коррозии деталей трансмиссии

Показатели качества

Образцы

ГОСТ 6-57-95-96 (Тосол-А40М)

Вывод

№7

№8

1

2

3

4

5

Цвет жидкости

Желт

Желто-зелен

Голубой, без механических примесей

Предварительно можно сделать вывод, что образец №7 - простой антифриз марки 40 или 65, образец №8 ОЖ 40 или 65“Лена”.

Плотность при 20 °С, г/см³

1,119

1,162

1,078-1,085

Оба образца не входят в рамки ГОСТа, повышенная плотность ОЖ затруднит ее циркуляцию по системе охлаждения. Выбираем образец № 7.

Температура замерзания, °С

-13

-32

не выше -40

Образцы не удовл. ГОСТ, однако в данных условиях эксплуатации их можно применить (обр. № 7 использовать рискованно). Выбираем № 8.

Температура кипения, °С

-

162

108

Соответствуют требованиям ГОСТа

Коррозионные потери металлов при испытаниях на пластине, мг/см²:

-меди

-припоя

-алюминия

-чугуна

5

6

10

5

6,7

12,3

9,3

7,7

не более 10

не более 12

не более 20

не более 10

Образцы пригодны к применению. Образец № 8 агрессивен к припою. Выбираем № 7.

Массовая доля этиленгликоля, %

93,0

98,0

53

Соответствуют требованиям ГОСТа

Массовая доля воды, %

7,0

2,0

не более 44

Соответствуют требованиям ГОСТа

Наличие присадок, г/л

- декстин

- динатрийфосфат

- антипенная

- антифрикционные

1,84

4,63

-

-

-

-

0,09

2,83

0,4

-

0,05

2,55

Образец № 7 предрасположен к вспениванию. № 8 не защищает свинцово-оловянистый припой, алюминий и медь от разрушений. Он будет разрушать радиатор, сделанный из латуни. Выбираем № 7.

Показатели качества

Образцы

«Нева» (ТУ 6-101533-75)

Вывод

№9

№10

1

2

3

4

5

Цвет жидкости

Темно-желт

Красн.

от светло-желтого до темно-желтого

Предварительно можно предположить что образец №9 ТЖ «Нева», а образец №10 ТЖ БСК

Вязкость кинематическая, мм²/с:

при -40 °С не более

при 50 °С не менее

при 100 °С не менее

1520

5,1

1,96

1,29

9,3

5,7

1500

5

2

Образец №9 не соответствует требованиям ГОСТа. При -40 его прокачивание по системе будет затруднено.

Температура кипения, °С

198

114

не ниже 200

При применении образца № 10 может наблюдаться закипание жидкости при высоких температурах рабочих деталей системы.

Изменение объема резины после старения в жидкости,

-

7

2-10

Образец №10 соответствуют требованиям ГОСТа

Изменение массы медной пластины, мг/см²

0,549

0,398

Не более 0,5

Образец №9 не соответствует требованиям ГОСТа. При применение такой ТЖ возможно появление коррозии на деталях содержащих медь.

№

Наименование агрегата

Сорт и марка масла

Обоснование выбора

1

Коробка переключения передач

Трансмиссионное масло SAE 80W-90 с уровнем качества API GL-5

Обладает слабой зависимостью вязкости от температуры, соответствует категории API GL-5, содержит эффективные противозадирные и многофункциональные присадки.

№

Наименование агрегата

Сорт и марка масла (заменители)

Обоснование выбора

1

Шарниры, шкворни поворотных цапф рулевого управления

Смазка ШРБ-4

Подавляет изнашивание, долговечна.

2

Приводы тормозных узлов

Тормозная жидкость DOT-4

значительно продлевает срок службы всей тормозной системы, эффективно обеспечивая плавность работы тормозов машины