Эксплуатационные материалы

Организация рационального использования топливосмазочных материалов (ТСМ) на автомобильном транспорте имеет важное народно-хозяйственное значение, от ее совершенства в значительной степени зависит экономическая эффективность работы отрасли в целом.

Например, в структуре себестоимости автомобильных перевозок затраты только на ТСМ составляют более 25%. При этом диапазон колебаний широк и зависит от уровня организации использования материалов.

От качества применяемых материалов, их соответствия данным условиям эксплуатации зависит надежность, долговечность, производительность автомобиля, а также затраты на его техническое обслуживание (ТО) и ремонт.

Для обеспечения эффективной эксплуатации автомобилей в каждых конкретных условиях нужно применять топлива и смазочные материалы, обладающие определенными физико-химическими и эксплуатационными свойствами, которые и регламентируют качество эксплуатационных материалов.

Основные показатели физико-химических свойств указываются в стандарте или технических условиях на ТСМ. По каждому из показателей установлены количественные значения, определяемые стандартными методами, что гарантирует полную сопоставимость результатов испытаний.

Экономное расходование энергетических ресурсов - одна из важнейших задач народного хозяйства.

Проблема экономии горюче-смазочных материалов (ГСМ) на автомобильном транспорте, потребляющем значительную часть производимого в стране жидкого топлива, является наиболее острой. Поэтому, наряду с увеличением выпуска дизельных автомобилей, проведением работ по совершенствованию технического уровня выпускаемых бензиновых двигателей и созданию новых более экономичных двигателей, важнейшими задачами становятся: замена дефицитных видов топлива на более дешевые, перевод автомобилей на газовое топливо, повышение качества ГСМ и их экономия, за счет рационального применения в процессе эксплуатации автомобилей.

Эффективность и надежность эксплуатации различных автомобилей зависит не только от их конструктивных и технологических особенностей, но и в значительной степени от того, насколько удачно подобраны к ним топливо, смазочные материалы и технические жидкости.

Непрерывное совершенствование конструкции автомобиля, улучшение его эксплуатационных характеристик тесно связаны с повышением требований к качеству топлива, масел и пластичных смазок.

Правильный выбор моторного масла обеспечивает надежную работу двигателя, увеличивает его ресурсный пробег, повышает экономичность двигателя, снижает шумность работы и т.д. Очень важен и выбор пластичных смазок, поскольку при сборке и эксплуатации автомобиля каждый смазываемый узел имеет свой режим и специфику работы.

Специалисты в области эксплуатации автомобилей, владельцы предприятий автосервиса и транспортных предприятий должны уметь вести учет топлива и смазочных материалов (ГСМ) и нормировать их расход, составлять химмотологические карты, подбирать основные и дублирующие эксплуатационные материалы, разрабатывать пути снижения расхода топлив и смазочных материалов.

Расход топлива и смазочных материалов на автомобиле бывает неоправданно высок. Это обусловлено целым рядом факторов:

- несоответствием применяемых топлив, масел и смазок конструктивным особенностям автомобиля и условиям его эксплуатации;

- техническим состоянием автомобиля и прежде всего топливной аппаратуры;

- мастерством вождения автомобиля;

- потерей топлива в результате проливов, утечек, испарения.

По статистическим данным причины перерасхода топлива распределяются по значимости следующим образом:

- движение на низших передачах 50%;

- дорожные условия 30-40%;

- одна - две неработающие свечи 25-40%;

- низкая квалификация водителя 15-20%;

- нарушение регулировок системы питания и приборов, а также их неисправности 10-20%;

- нарушение теплового режима работы двигателя 8-12%;

- неправильная регулировка зазора между контактами прерывателя - распределителя менее 10%.

Помимо чисто технических причин, важную роль играют организационно - технические мероприятия по экономии горюче-смазочных материалов (ГСМ).

Организационные мероприятия включают:

- повышение грузоподъемности подвижного состава, например, за счет применения прицепов;

- выбор рациональных маршрутов;

- совершенствование методов нормирования, учета и анализа расхода топлива.

Технические мероприятия включают:

- повышение технической готовности автомобилей;

- совершенствование контроля технического состояния автомобиля;

- применение технических средств контроля и управления расходом топлива;

- контроль качества применяемого топлива и смазочных материалов;

- качество топлив и смазочных материалов существенно влияет на их расход.

Повышение расхода бензина на 5-10% наиболее часто вызывает:

- увеличение или уменьшение по сравнению с требуемым октановым числом (т.е. несоответствие марки бензина степени форсированности двигателя);

- утяжеление фракционного состава (при доливании в бензин дизельного топлива);

- увеличение содержания фактических смол (при нарушении условий хранения топлив - повышение температуры окружающей среды, увеличение времени хранения).

Расход дизельного топлива возрастает на 10-15% при изменении следующих параметров качества:

- увеличение содержания серы;

- увеличение или снижение вязкости по сравнению с требуемой;

- повышение температуры и застывания.

Таким образом, расход топлива можно контролировать, соблюдая сохранение их эксплуатационных свойств.

Кроме того, на расход оказывает влияние качество применяемых масел. Применение загущенных (всесезонных) масел при низкой температуре позволяет не только экономить до 3-5% топлива, но и снизить расход масла на 20-35%.

Экономию расхода масел можно осуществлять как путем применения синтетических и полусинтетических масел, так и в увеличении сроков смены масла. Замена масла по его фактическому состоянию возможна при регулярном контроле качества масла экспрессными методами по ряду таких бракованных показателей работавших масел, как вязкость, диспергирующие свойства, щелочное число и т.д.

Значительным резервом экономии масел является их сбор, регенерация и дальнейшее использование.

Нормы расхода топлива и смазочных материалов на автомобильном транспорте разработаны Государственным научно - исследовательским институтом автомобильного транспорта, Научным центром по применению топливно-смазочных и эксплуатационных материалов в транспортном комплексе по заказу Минтранса России, Департамента автомобильного транспорта и утверждены Минтрансом РФ от 01.01.2008 года.

Руководящий документ Р3112194-0366-08 предназначен как для автотранспортных предприятий, организаций, так и предпринимателей, эксплуатирующих автотранспортные средства и специальный подвижной состав на шасси автомобилей на территории РФ (независимо от формы собственности). Он содержит значения базовых норм расхода топлива для подвижного состава автомобильного транспорта общего назначения, норм расхода топлива на работу специальных автомобилей, а также порядок применения норм и методы расчета нормируемого расхода топлива при эксплуатации. Кроме того, в данном нормативно - методическом документе включены справочные нормативы по расходу смазочных материалов, значения зимних надбавок и другие необходимые сведения.



Охлаждающие жидкости. Требования, предъявляемые к охлаждающим жидкостям и их основные физико-химические свойства. Низкозамерзающие охлаждающие жидкости, основные свойства, маркировка, рекомендации по применению, замене и технике безопасности. Зарубежные охлаждающие жидкости, их совместимость

В двигателях внутреннего сгорания в механическую работу превращается тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива. Но далеко не вся тепловая энергия используется по назначению. К сожалению, коэффициент ДВС невысок.

Для качественного смесеобразования, полноты сгорания топлива и обеспечения оптимальных условий для смазки двигателя необходимо поддерживать определённый температурный режим. В современных двигателях температурный режим поддерживается с помощью воздушной или жидкостной систем охлаждения. В подавляющем большинстве - жидкостными системами. Температура охлаждающей жидкости должна быть 90…100С.

Охлаждающие жидкости находятся в герметичной системе, включающей рубашку охлаждения двигателя, радиатор, водяной насос, термостат и систему трубопроводов. В рубашке охлаждения жидкость забирает тепло от нагретых деталей и отдаёт его потоку воздуха в радиаторе. По рубашке охлаждения и трубкам радиатора жидкость прокачивается центробежным насосом. После длительной стоянки автомобиля вне помещения охлаждающая жидкость имеет температуру окружающего воздуха, зимой - гораздо ниже нуля. Детали системы охлаждения выполнены из чёрных и цветных металлов и сплавов. Прокладки и трубопроводы (шланги) - из неметаллических материалов (технического картона, паронита, резины и др.).

Требования к охлаждающим жидкостям:

- высокие теплоёмкость и теплоотдача;

- невысокая вязкость;

- низкая температура замерзания и высокая температура кипения;

- отсутствие склонности к образованию отложений (накипи);

- коррозионная нейтральность к конструкционным материалам;

- невысокий коэффициент теплового расширения;

- нетоксичность;

- пожаробезопасность;

- дешевизна, недефицитность и широкая сырьевая база.

В настоящее время жидкостей, полностью отвечающих всем перечисленным требованиям, не существует. В качестве охлаждающих используют следующие жидкости и смеси:

- вода;

- смесь воды и этиленгликоля;

- водоглицериновые смеси;

- водоспиртовые смеси.

Теплофизические характеристики некоторых жидкостей

	Теплофизические характеристики
Продукт	Удельная теплоёмкость, кДж/(кгК)	Скрытая теплота испарения, ккал	Коэффициент теплопроводности, ккал/мград	Коэффициент теплоотдачи при вынужденной конвекции, ккал/м2град
Вода	4,21,0	539	51510- 3	500-10000
Этиленгликоль	4,20,575	220	214610-3	-
Этиловый спирт	4,20,669	216	15110-3	-
Жидкость марки 40 (этиленгликоль 53%, вода 46,6%)	4,20,849	-	36010-3	-

Охлаждающая способность наиболее высока у воды. Этиленгликоль, глицерин и спирт, а также их смеси с водой имеют более низкую охлаждающую способность. Температурный режим двигателя, особенно при высоких температурах воздуха и больших нагрузках, наиболее устойчиво поддерживается системой охлаждения, заправленной водой.

Низко- и высокотемпературные свойства. Температурный диапазон применения охлаждающих жидкостей определяется температурами замерзания и кипения. Для понижения температуры замерзания используют смесь воды и различных жидкостей. В результате удаётся понизить температуру замерзания до минус 65С, что вполне достаточно для эксплуатации автомашин в любом климатическом поясе России. Для повышения температуры кипения систему охлаждения герметизируют, в ней при нагревании жидкости повышается давление и температура кипения возрастает. Это даёт дополнительное время водителю для того, чтобы принять меры и не допустить закипания охлаждающей жидкости в двигателе.

На низший температурный предел применения жидкости большое влияние оказывает вязкость. При чрезмерном возрастании вязкости значительно увеличивается сопротивление циркуляции жидкости по системе, особенно через трубки радиатора.

Спирты, гликоли и глицерин в смеси с водой имеют низкие температуры замерзания. Но при повышенных температурах спирты легко испаряются из смеси, что приводит к повышению температуры замерзания и увеличивает пожароопасность.

Коррозионность - важное эксплуатационное свойство охлаждающих жидкостей, в значительное мере влияющее на долговечность системы охлаждения. Коррозионное воздействие жидкостей на конструкционные материалы прежде всего определяется содержанием в охлаждающих жидкостях кислорода и хлора. Поэтому вода, используемая как охлаждающая жидкость или как компонент смеси должна содержать хлора не более 0,0007%. Водопроводная вода в целях обеззараживания хлорируется, содержание хлора в ней около 0,01% поэтому она коррозионно агрессивна.

Водные растворы этиленгликоля и спиртов обладают повышенной коррозионностью по отношению к металлам. Для устранения этого недостатка в смеси вводят присадки:

1) двузамещённый фосфорно-кислый натрий Na₂HPO₄ в количестве 2,5-3,5 г/л предохраняет от коррозии чугунные, стальные и медные детали;

2) декстрин картофельный (изомер крахмала С₆Н₁₀О₅) в количестве 1-1,1 г/л защищает припои, алюминий и медь;

3) присадки на основе бензойно-кислого натрия, нитрата натрия и буры защищают от коррозии все сплавы металлов в системе охлаждения.

Этиленгликолевые жидкости вызывают коррозию цинковых покрытий, поэтому хранение их в оцинкованных бочках не допускается.

При необходимости дополнительную защиту цинка обеспечивают введением в антифриз 7,5-8% молибденовокислого натрия (Na₂MoO₄). В этом случае в маркировке вводится строчная буква «м» - антифриз марки 40 м; 65 м.

Вспениваемость охлаждающих жидкостей ухудшает отвод тепла, так как воздух проводит тепло значительно меньше, чем вода. В чистом виде гликолевые жидкости не склонны к пенообразованию, но при попадании в них нефтепродуктов образуется обильная и устойчивая пена.

Высокую вспениваемость водоглицериновых смесей снижают добавлением спирта.

Токсичностью в наибольшей степени обладает этиленгликоль. Для человека смертельной дозой считается попадание внутрь 50-100 мг чистого этиленгликоля. Этиловый спирт менее ядовит.

Пожароопасность смеси этиленгликоля и воды невысока. При содержании воды более 20% возгорания смеси не происходит. Температура самовоспламенения этиленгликоля на воздухе выше 400С. Смеси этилового спирта и воды горят при содержании в них спирта более 30-40% в зависимости от температуры.

Как отмечалось выше, при всех достоинствах вода как охлаждающая жидкость имеет серьёзный для нашего климата недостаток - высокую температуру замерзания. Этот недостаток влечёт за собой и следующий - объёмное расширение при замерзании, достигающее 9%, т. к. плотность воды при 3,98С составляет 1000 кг/м³, а льда при 0С - 916,8 кг/м³. Это приводит к разрыву рубашки охлаждения. Температура кипения также относительно невысока.

Всё это вынудило эксплуатационников искать более приемлемые охлаждающие жидкости. Так было положено начало применению в качестве охлаждающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания смеси этиленгликоля и воды.

Этиленгликоль С₂Н₄(ОН)₂ - простейший двухатомный алифатический спирт, сиропообразная () бесцветная жидкость сладкого вкуса. Температура замерзания минус 12,3С, кипения плюс 197,6С, плотность 1113 кг/м³ при 20С. При добавлении воды температура замерзания понижается до минус 75С при содержании в растворе трети воды, а при дальнейшем увеличении концентрации воды - повышается. Зависимость нелинейная. Температура замерзания может быть определена не только по концентрации воды и этиленгликоля, но и по плотности смеси.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости для заправки систем «тосолы». Эти жидкости имеют ряд преимуществ по сравнению с водой:

- низкая температура замерзания;

- выше температура кипения;

- хорошие смазочные свойства, что обеспечивает больший ресурс

работы водяного насоса;

- при замерзании образуется рыхлая масса, почти не увеличивающаяся в объёме и не вызывающая разрушения системы охлаждения.

Но тосолам присущи и недостатки:

- токсичность;

- коррозионное воздействие на конструкционные материалы;

- высокая просачиваемость по сравнению с водой;

- большой коэффициент теплового расширения.

Основной недостаток этиленгликолевых жидкостей - токсичность, даже при невысоких концентрациях гликолей. При попадании в организм человека наблюдаются тяжёлые отравления. Поэтому при использовании тосолов необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.

Современные тосолы представляют собой смесь этиленгликоля и воды с добавлением присадок:

- антикоррозионной;

- антифрикционной;

- противопенной.

Характеристика антифризов

Показатели	Лена-40	Лена-65	Тосол А	Тосол А-40	Тосол А-65
	ТУ-6-01-7-153-85	ТУ 6-02-751-86
Внешний вид	Слегка мутная маслянистая жидкость
Цвет	Жёлто-зелёный	Голубой	Голубой	Красный
Плотность при 20°С, кг/м3	1075-1085	1085-1100	1140	1075-1085	1075-1095
Температура кристаллизации, °С	-40	-65	-11,5	-40	-65
Температура кипения, °С	108	115	170	108	115
Этиленгликоль, % по массе	52	64	96	53	63
Вода по массе	47	35	3	44	35
Присадки, г/л: декстрин,	1,0	1,0	1,0	0,4	0,5
динатрий фосфат, антивспенивающая, композиция антикоррозионных	2,5-3,5 - -	3,0-3,5 - -	- 0,1 5,0	- 0,05 2,55	- 0,08 2,95

Применение тосолов требует выполнения ряда правил, обусловленных свойствами этих жидкостей:

Заполнять систему охлаждения следует на 6-8% ниже полной вместимости. Это вызвано большим коэффициентом объёмного расширения. При нагревании жидкости до рабочей температуры система охлаждения будет заполнена полностью. В последнее время на автомобилях устанавливают расширительные бачки, изменение уровня жидкости в которых компенсирует тепловое расширение антифриза.

Необходимо тщательно проверить герметичность соединений в системе охлаждения, так как антифризы обладают повышенной просачиваемостью.

Через некоторое время после залива следует внимательно осматривать соединения на наличие подтеканий. Антифризы растворяют накипь. Неплотности, закупоренные накипью могут дать течь. Растворение накипи не снижает качество антифризов. После фильтрации их снова можно заливать в систему.

Необходимо полностью удалить накипь со стенок системы охлаждения перед заливом антифриза. Накипь вступает в химическую реакцию с динатрийфосфатом, который находится в антифризе для защиты от коррозии чёрных металлов и латуни.

Температуры кипения антифризов выше, чем воды. Снижение уровня при отсутствии подтеканий свидетельствует о выкипании воды и повышении концентрации этиленгликоля. В этом случае необходимо доливать чистую воду. При снижении уровня вследствие подтеканий компенсировать потери следует стандартным антифризом.

Необходимо периодически проверять концентрацию антифриза в системе охлаждения. Проверка производится с помощью гидрометра - разновидности ареометра, с термометром, но с двойной шкалой, оттарированной на процентное содержание этиленгликоля в смеси и соответствующие температуры замерзания. Шкала рассчитана на определения при температуре антифриза равной 20С. При других температурах неизбежны ошибки, поэтому перед измерением необходимо привести температуру антифриза к значению 20С.

Совместимость охлаждающих жидкостей определяется техническими условиями. Изготовленные по разным техническим условиям жидкости часто несовместимы, так как содержащиеся в них присадки могут вступить в реакцию друг с другом и утратить свои полезные свойства. Поэтому при необходимости восстановить уровень охлаждающей жидкости лучше доливать дистиллированную воду.

Требования к антифризам зарубежного производства, как правило, определяются стандартами ASTM (Американская ассоциация по испытанию материалов) и SAE (Общество автомобильных инженеров США). Эти стандарты регламентируют свойства концентратов и антифризов исходя из их основы (этиленгликоля или пропиленгликоля) и условий эксплуатации. Например, этиленгликолевые жидкости предназначены: по ASTM D 3306 и ASTM D 4656 - для легковых автомобилей и малых грузовиков;

по ASTM D 4985 и ASTM D 5345 - для двигателей, работающих в тяжелых условиях: длительно эксплуатируемых в режимах, близких к максимальной мощности, на внедорожной технике, больших грузовиках, в стационарных силовых установках и т.п. Эти жидкости отличаются тем, что перед использованием в них необходимо добавлять специальную присадку.

Импортные антифризы по ASTM D 3306 можно использовать для отечественных легковых автомобилей.

Спецификации производителей автомобилей могут содержать дополнительные требования. Например, нормы General Motors USA - Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-M или нормы G концерна Volkswagen запрещают использовать в антифризе ингибиторы коррозии, содержащие нитриты, нитраты, амины, фосфаты и оговаривают предельно допустимые концентрации силикатов, буры, хлоридов. Это позволяет уменьшить отложение накипи, увеличить срок службы уплотнений, улучшить защиту от коррозии.

Тормозные жидкости. Требования к жидкостям для гидравлических приводов тормозных систем их эксплуатационные свойства. Марки и ассортимент тормозных жидкостей, рекомендации по их применению. Зарубежные тормозные жидкости и их совместимость

В тормозных системах с гидравлическим приводом применяют тормозные жидкости, которые можно разделить на две группы в зависимости от состава:

Спиртокасторовые жидкости.

Жидкости гликолевого основания.

Спиртокасторовые жидкости представляют собой смесь касторового масла со спиртами: бутанолом (БСК), этанолом (ЭСК) и изопентанолом (АСК).

Широкое распространение до недавнего времени имела жидкость, состоящая из 50% бутанола (бутилового спирта) и 50% касторового масла. В жидкость добавлен краситель характерного красного цвета, из-за чего многие водители называют жидкость БСК - «красная».

Жидкость БСК обладает очень хорошими противоизносными свойствами. Ядовита. В области отрицательных температур обладает крутой вязкостно-температурной зависимостью. При повышенных температурах происходит интенсивное испарение бутанола. При длительном воздействии на жидкость температур ниже минус 20С наблюдается интенсивное вымерзание касторового масла, что может привести к выходу из строя гидроприводов тормозов.

В настоящее время жидкость БСК выпускается, имеется в продаже, но считается устаревшей и находит ограниченное применение.

Жидкости гликолевого основания «Нева», «Томь», «Роса» более перспективны и в большей мере отвечают требованиям к тормозным жидкостям.

Жидкости «Нева» и «Томь» изготавливают на основе этилкарбитола с добавлением антикоррозионных, противоизносных (перемещение поршеньков) и антиокислительных присадок. Жидкости имеют температуры кипения около 200С, хорошие температурно-вязкостные свойства. Ядовиты.

Наиболее перспективной тормозной жидкостью, удовлетворяющей современным требованиям, является жидкость «Роса». Это высокотемпературная гидротормозная жидкость на основе борсодержащих полиэфиров. В жидкость введены антиокислительная и антикоррозионная присадки.

Гликолевые жидкости ядовиты. Они предназначены для применения в широком интервале температур окружающей среды: от минус 50С до 50С. Полностью взаимозаменяемы и совместимы.

Характеристики тормозных жидкостей

Показатель	«Томь»	«Нева»	«Роса»	БСК
Внешний вид	Прозрачная однородная жидкость от светло-желтого до темно-желтого цвета, без осадка. Допускается слабая опалесценция
Кинематическая вязкость, мм2/с: при 50С, не менее при 100С, не менее при -40С, не более	5,0 2,0 1500	5,0 2,0 1500	5,0 2,0 1700	9,0 5,5 (70С)
Низкотемпературные свойства: Внешний вид после выдержки (6 ч, -50С)	Прозрачная жидкость без расслоения и осадка
Время прохождения пузырька воздуха через слой жидкости при опрокидывании сосуда, с, не более	35	35	20	-
Температура кипения, С, не ниже	205/160	190/145	260/165	115
Содержание механических примесей,%	Отсутствие
рН	7,0-11,5	7-11,5	7,0-11,5	6
Взаимодействие с металлами: изменение массы пластинок, мг/см2, не более: белая жесть сталь 10 алюминиевый сплав Д-16 чугун СЧ 18-36 латунь Л-62 медь М-1	0,1 0,1 0,1 0,1 0,4 0,4	0,2 0,2 0,1 0,2 0,5 0,5	0,2 0,2 0,1 0,2 0,4 0,4	0,2 0,2 0,1 0,2 0,4 0,4
Воздействие на резину,%: Изменение объёма резины марки 7-2462 при 70С то же, марки 51-1524 при 120С изменение предела прочности резины марки 51-1524,%, не более	2-10 2-10 20	2-10 2-10 25	- - -	5-10 - -

*в знаменателе показана температура кипения «увлажнённой» жидкости

К основным эксплуатационным свойствам тормозных жидкостей относятся: гигроскопичность, механические свойства, противоизносные свойства, коррозионная активность, стабильность, токсичность, пожаро-опасность и защитные свойства.

Гигроскопичность - способность поглощать воду из окружающей среды. Это свойство должно предохранять тормозные системы от появления в них воды в свободном виде, химически связывать её. Это препятствует образованию ледяных или паровоздушных пробок в интервале рабочих температур. У большинства гидравлических тормозных систем в пробке бачка для тормозной жидкости имеется отверстие для сообщения с атмосферой. Из опыта эксплуатации известно, что в течение первого года использования в жидкости накапливается до 2% влаги, второго - 3,5 и третьего - 4,5%. Вследствие поглощения влаги температура кипения снижается почти на 100С. Невысокая температура кипения может привести к образованию паровых пробок, особенно при напряжённой работе тормозной системы (интенсивное торможение, дисковые тормозные механизмы и др.). Кроме того, повышенное содержание воды в жидкостях приводит к коррозии металлических деталей. Особенно неблагоприятно это сказывается на внутренних рабочих поверхностях тормозных цилиндров и поршнях - приводит к заклиниванию последних, а также к утечкам жидкости.

Механические свойства тормозных жидкостей в основном характеризуются их вязкостью и вязкостно-температурными показателями. Вязкость оказывает большое влияние на эффективность и надёжность работы тормозных систем. Понижение вязкости ухудшает уплотнение в главном и рабочих цилиндрах. Повышение вязкости тормозной жидкости приводит к росту сопротивления её движению по трубопроводам, уменьшает чувствительность гидропривода.

Кинематическая вязкость жидкости для гидропривода тормозов при температуре 50С должна быть не менее 5,0 мм²/с, при температуре минус 50С - не более 2000 мм²/с, а при 100С не менее 1,5 сСт.

Гликолевые жидкости имеют лучшие температурно-вязкостные свойства по сравнению со спиртокасторовыми.

Противоизносные свойства тормозных жидкостей должны обеспечивать минимальные износ главного и рабочих цилиндров и истирание резиновых манжет и других уплотнителей.

Лучшими противоизносными свойствами обладают спиртокасторовые жидкости. Неудовлетворительные противоизносные свойства тормозных жидкостей на основе гликолей компенсируют широким применением тех же присадок, которые добавляют к смазочным маслам. Износ трущихся деталей при введении присадок снижается в три-четыре раза.

Коррозионная активность жидкостей зависит от их химического состава и внешних условий, важнейшим из которых является температура. Спиртокасторовые смеси весьма активны по отношению к меди и свинцу. При проникновении в зазор между рабочими поверхностями поршня и тормозного цилиндра воды, особенно с химически активными веществами, наблюдается интенсивная «щелевая» коррозия. Оценивается щелевая коррозия поршня из цилиндра по нагрузке извлечения поршня из цилиндра на модельной установке.

Показателем коррозионной активности тормозных жидкостей к металлам является концентрация водородных ионов рН, численное значение показателя рН должно быть менее 7.

В результате воздействия тормозных жидкостей на резиновые детали происходит взаимообразная диффузия молекул жидкости и компонентов резины. От преобладания того или иного процесса возникает набухание (увеличение) или усадка (уменьшение) манжет. Небольшое набухание манжет компенсирует их износ, повышенное - вызывает заклинивание и разрушение. Усадка манжет ведёт к подтеканиям жидкости. Наибольшее набухание немаслостойкой резины вызывает смесь касторового масла с бутиловым спиртом (БСК). Жидкости на основе гликолей взаимодействуют с резиной слабо.

Стабильность тормозных жидкостей рассматривают как физическую, так и термоокислительную. Физическая стабильность определяет способность к расслаиванию, вспениванию и выпадению осадков. Расслаиванию подвержены спиртокасторовые жидкости. При температуре минус 20С и ниже касторовое масло сгущается и застывает, образуя осадок. Вспениваемость тормозных жидкостей мала.

Термостабильность определяет сохранение свойств при повышенных температурах. Для повышения устойчивости жидкостей к окислению (особенно содержащих касторовое масло) применяют антиокислительные присадки - ионол, параоксидифениламин, - нафтол и др.

Токсичностью обладают все тормозные жидкости, особенно гликолевые. Отравление может произойти при попадании внутрь организма. Поэтому при обращении с тормозными жидкостями необходимо соблюдать специальные меры предосторожности и общие правила техники безопасности при работе с техническими жидкостями.

Пожароопасность присуща спиртокасторовым жидкостям. Гликоли имеют высокие температуры воспламенения (400…600С) и не представляют значительной опасности.

Защитные свойства наиболее высоки у спиртокасторовых жидкостей и гораздо хуже у гликолевых, поэтому в последние добавляют присадки.

Срок службы тормозной жидкости определяется руководством по эксплуатации автомобилей (обычно 1,5-2 года).

На автомобилях ВАЗ тормозные жидкости используют в соответствии с техническими требованиями к материалам ВАЗ (ТТМ ВАЗ 1.97.738-97). Этим требованиям отвечает только одна жидкость, выпускаемая в России - ВТЖ «Роса-ДОТ4». Период её замены - три года.

Тормозные жидкости «Томь» и «Роса-ДОТ 3» не отвечают требованиям ТТМ, однако могут применяться в заднеприводных автомобилях с периодом замены два года.

Тормозная жидкость «Нева» исключена из карт смазки автомобилей, но при отсутствии допущенных жидкостей её можно использовать с ежегодной заменой в автомобилях старых моделей с приводом на задние колёса [19].

Для автомобилей, эксплуатируемых в районах Крайнего Севера необходима специальная низкозамерзающая жидкость с вязкостью при минус 55С не более 1500 мм²/с. Иногда практикуется разбавление гликолевых жидкостей 18-20% этиловым спиртом. Такая смесь работоспособна до температуры минус 60С, но снижается температура кипения и не обеспечивается герметичность резиновых манжетных уплотнений. Это крайняя, вынужденная мера. Весной эту жидкость следует заменить [12].

2. Тормозные жидкости могут повреждать лакокрасочное покрытие автомобиля.

3. Повторно использовать даже кондиционную тормозную жидкость, слитую из тормозной системы, можно только после тщательной фильтрации и отстоя в герметичной таре.

4. При замене тормозной жидкости необходимо полностью удалить старую жидкость при помощи сжатого воздуха в соответствии со схемой прокачивания тормозов и затем промыть систему техническим этиловым спиртом [6].

5. Даже при показаниях на совместимость различных марок жидкостей долив желательно производить жидкостью той же марки.

6. Хранить тормозную жидкость следует в герметичной таре.

Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей иностранного производства содержатся в разработанных Международным объединением инженеров транспорта (SAE J 1703) и Федеральным обществом по безопасности транспортных средств США (FMVSS 116) нормативных документах.

Зарубежными аналогами "Невы" и "Томи" являются жидкости по стандарту ДОТ-3, имеющие температуру кипения более 205С, а для "Росы" - жидкости ДОТ-4 с температурой кипения более 230С.

Пусковые жидкости. Назначение, состав, виды жидкостей, рекомендации по их применению

При пуске холодного двигателя в условиях низких температур необходимо получить достаточную испаряемость топлива. Это обычно достигается увеличением частоты вращения коленчатого вала с целью получения большой скорости прохождения воздуха через диффузор и более мелкого диаметра капелек бензина, а в дизелях - повышения тонкости распыла при впрыске. Высокая пусковая частота вращения коленчатого вала обеспечивается полностью заряженными аккумуляторными батареями, а при необходимости и буксировкой автомобиля.

Есть и более простой способ получения достаточного для воспламенения количества горючих паров. В условиях Крайнего Севера широко применяют пусковые жидкости - смесь углеводородов, кипящих при низких температурах. Если эти углеводороды ввести в состав топлива, то он, во-первых, будут интенсивно улетучиваться, а во-вторых, будут активно создавать паровые пробки в системе, особенно в летнее время. Поэтому их подают во впускной коллектор.

Промышленность выпускает легковоспламеняющиеся пусковые жидкости «Холод Д-40» для дизельных двигателей и «Арктика» для бензиновых на основе диэтилового эфира. Эфир обладает широким пределом воспламеняемости и невысокой температурой самовоспламенения в топливовоздушной смеси. Добавление к пусковой жидкости для дизелей газового бензина (фракция с температурой кипения 30…100С) и изопропилнитрата ускоряет самовоспламенение и сгорание основного топлива, делает работу дизеля во время пуска более мягкой.

Состав пусковых жидкостей

Компоненты	Состав,% объёмный
	«Арктика»	«Холод Д-40»
Этиловый спирт	45-60	60
Смесь низкокипящих углеводородов (петролейный эфир, газовый бензин)	35-55	15
Изопропилнитрат	1-5	15
Масло с противоизносными и противозадирными присадками	2	10

В пусковой жидкости для бензиновых двигателей небольшое количество изопропилнитрата ускоряет подготовку эфира и газового бензина к воспламенению от искры, а газовый бензин обеспечивает плавный переход к работе на основном топливе.

Масло с противоизносными и противозадирными присадками добавляют для снижения износа цилиндропоршневой группы в период пуска. В жидкости «Арктика» содержание масла снижено во избежание замасливания электродов и перебоев в работе свечей зажигания.

Пусковые жидкости выпускаются промышленностью в герметичных алюминиевых ампулах вместимостью 20 и 50 см³. Для введения жидкостей в двигатель выпускаются пусковые приспособления 5 ПП-40 («Арктика») и 6 ПП-40 («Холод Д-40»), отличающиеся размером и числом распыливателей.

Рис. Пусковое приспособление 5ПП-40: 1 - жиклёр; 2 - воздушный насос; 3 - корпус; 4 - впускной коллектор; 5 - распылители; 6 - трубопровод; 7 - ампула с пусковой жидкостью.

Пусковое приспособление 5 ПП-40 состоит из ручного воздушного насоса 2 двойного действия, корпуса 3 и распыливателей 5. Насос устанавливают в кабине, в действие его приводят одновременно с включением стартера. Корпус 3 монтируют в месте, доступном для установки ампул 7 с пусковой жидкостью. Распылители устанавливают на впускной коллектор двигателя. Перед пуском ампулу с жидкостью вставляют в корпус и прокалывают иглой, проходящей через крышку. При нажатии на рукоятку ручного насоса воздух под давлением поступает в корпус, жидкость в смеси с воздухом через жиклёр 1 и трубопровод 6 поступает к распылителям.

Возможно применение жидкостей и без довольно сложного приспособления. Жидкость выпускают в аэрозольной упаковке. При нажатии на распылительную головку жидкость по трубопроводу подаётся к шнековой форсунке, которую закрепляют во впускном коллекторе двигателя.

Консервационные материалы. Назначение и область применения консервационных материалов. Процессы, протекающие в двигателях, трансмиссии и других агрегатах при хранении. Марки консервационных материалов и способы их применения

Как известно, в общем процессе коррозионного разрушения металлоизделий основное значение имеет электрохимическая коррозия. Многочисленными исследованиями показано, что поверхность любого металла, пребывающего в атмосфере, покрывается тонкой пленкой воды. Газы, находящиеся в воздухе, растворяются в ней, и происходит образование электролита. Так создаются условия для протекания электрохимической коррозии.

Этому процессу подвергаются как внешние, так и внутренние поверхности металлоизделий. Так, например, в скрытых полостях кузовов автомобилей образуются застойные зоны влажного воздуха. При охлаждении там начинается конденсация влаги и, как следствие, происходит коррозионное разрушение.

Развитие подобного процесса можно предупредить и затормозить. Для этого разработана система защиты, в которую входят специальные материалы, технологии и оборудование.

До начала 70-х годов основными средствами защиты от коррозии внутренней поверхности двигателей и механизмов были рабочие масла с низкими защитными свойствами. Для этих целей широко использовали также плотные смазки типа пушечной, технического вазелина, солидола. Помимо низкой эффективности внутренняя консервация сложных металлоизделий указанными материалами требовала огромных трудозатрат и денежных средств на консервацию и расконсервацию изделий: удаление смазки из внутренних поверхностей изделий сложного профиля, а также их разборку, промывку и сборку.

Для защиты от коррозии большого числа металлоизделий наиболее рационально использовать консервационные и рабоче-консервационные масла, то есть материалы, не требующие своего удаления перед началом эксплуатации. Отечественной промышленностью вырабатывается ряд таких масел, марки которых дифференцированы по требованию заказчика, по условиям использования и срокам защиты. Они различны по составу, свойствам и способу нанесения.

В России были разработаны ингибиторы коррозии Акор-1 и КП, при добавлении которых в моторные масла для двигателей внутреннего сгорания, а также в компрессорные и трансмиссионные масла в количестве 10 и 20%, соответственно, получают консервационные масла.

Различают две основные области применения консервационных масел:

1) непосредственно на металлообрабатывающих заводах в процессе изготовления техники, для межоперационной защиты деталей и узлов и консервации изделий в сборе на период транспортировки и хранения;

2) при хранении, периодической и постоянной эксплуатации техники.

В первом случае защитные масла наносятся на изделия методом окунания или пульверизацией. Готовые агрегаты (двигатели, компрессоры, редукторы) сохраняют, наливая консервационное масло в картер с последующей проработкой двигателя или механизма на холостом ходу в течение 15-20 минут. После этого защитное масло должно присутствовать на всей поверхности зеркала цилиндра двигателя и других деталях, не подвергающихся смазке. Затем консервационные масла сливаются.

Так, например, К-17 (ГОСТ 10877-76 изм. 1-4) применяют для долговременной (5 и более лет) консервации изделий, в том числе запасных частей из черных и цветных металлов, хранящихся без непосредственного воздействия климатических факторов. Двигатели внутреннего сгорания консервируют без разборки: сливают штатное масло и прокачивают консервационным К-17, а его излишки удаляют. Теперь для ввода двигателя в эксплуатацию достаточно залить в него штатное масло. При консервации должна быть обеспечена циркуляция масла у сохраняемой поверхности. Это достигается прокачкой через внутренние полости или многократным окунанием деталей в ванну с маслом, или нанесением его кистью на их поверхности.

При консервации двигателей внутреннего сгорания, имеющих масляные фильтры (особенно центробежные), их нужно отключить и обеспечить прокачку масла через систему смазки, минуя эти фильтры. Масло К-17 можно использовать как присадку к высокосернистым газотурбинным топливам. Его содержание в топливе должно составлять 0,002%. При этом значительно уменьшается коррозия топливной аппаратуры двигателей, и повышается межремонтный период их работы.

В 90-х годах прошлого века во ВНИИНП было разработано консервационное масло Маякор (ТУ 38.401-58-67-93) с высоким уровнем защитной эффективности, преимуществом которого перед плотными смазками является технологичность его нанесения без дополнительных энергозатрат, то есть без подогрева. При этом образуется более тонкая пленка (меньший расход на единицу поверхности) при более высоком уровне защитных свойств. Масло Маякор предназначено для защиты от коррозии деталей дизельных двигателей, моторов и т.п. и, благодаря малой толщине пленки, не требует расконсервации агрегатов перед началом их эксплуатации. Маякор по защитной эффективности находится на уровне современных консервационных масел и конкурентоспособен по сравнению с новыми материалами типа Rust-Stop, появившимися на российском рынке в 2000 г., имеет допуск Госстандарта РФ на производство и применение.

Кроме рабоче-консервационных масел, можно рекомендовать защитную жидкость для консервации деталей тормозных систем - НГ-213 и защитный водовытесняющий состав (ЗВВС). Оба материала применяются там, где необходимо эффективно удалить воду с поверхности.

ЗВВС образует на металле пленку толщиной 5-15 мкм, эффективно пропитывает ржавчину, облегчая раскручивание «прикипевших» в результате коррозии болтов, гаек и пр., защищает от коррозии труднодоступные места автомобиля, запасные части, инструмент. Рекомендуется для смазывания точных изделий, защиты сварных швов и заклепочных соединений, для запуска отсыревших двигателей (устраняется утечка в системе зажигания).

Целый класс защитных материалов представляют собой пленкообразующие ингибированные нефтяные составы (ПИНС).

В настоящее время отечественной промышленностью вырабатывается несколько типов и марок ПИНС: для защиты подкузовной части автомобилей, скрытых сечений при консервации автомобилей в процессе их производства на конвейере и для частного потребителя на станции технического обслуживания (СТО) либо в гаражных условиях, а также запасных частей и резервуаров.

ПИНС представляют собой дисперсии комплекса ингибиторов коррозии, пластификаторов, загустителей в органических растворителях. Они наносятся без предварительного подогрева окунанием, кистью, путем воздушного или безвоздушного распыления. Благодаря наличию в составе растворителя, содержащего ингибитор коррозии и прочие добавки, ПИНС проникают в микрозазоры и дефекты металла, приостанавливают уже начавшийся процесс разрушения. Так, по данным шведских исследователей, отечественный Мовиль (Москва) снижает скорость развития коррозии на поверхности металла в несколько раз.

По своему функциональному назначению ПИНС делятся на группы: МЛ и Д. Продукты группы МЛ разделяются на два вида:

-- МЛ-1 - для защиты скрытых сечений автомобилей, в основном, на СТО и в гаражных условиях;

-- МЛ-2 - для защиты скрытых сечений на заводах-изготовителях автомобилей и на СТО, имеющих оборудование для нанесения ПИНС безвоздушным распылением.

Эти группы различаются консистенцией и способом нанесения.

Составы группы МЛ-1 (НГ-222Б, Мовиль-С, ПИНС-АТ) наносятся распылением, а для нанесения составов группы МЛ-2 (Оремин, Оремин-АЦ) требуется специальное оборудование, работающее под давлением.

Скрытые сечения автомобилей особенно подвержены воздействию влаги и растворенных в ней солей, кислот, щелочей. ПИНС группы МЛ обладают хорошей проникающей способностью, образуют на поверхности полутвердые воскообразные пленки, которые можно легко удалить перед повторной обработкой скрытых сечений автомобилей в процессе их эксплуатации. В отличие от лакокрасочных материалов, образующих твердые постоянные покрытия, они относятся к возобновляемым покрытиям и наносятся поверх грунтовок и лакокрасочных материалов сроком на 2-3 года, тем самым повышая защиту лакокрасочного покрытия. При этом пленкообразующие составы не должны оказывать отрицательного воздействия на их внешний вид: вызывать набухания, изменять цвет и твердость лакокрасочного покрытия.

По внешнему виду все составы группы МЛ-1 образуют на поверхности металла тонкие светло-коричневые, прозрачные пленки. Они морозостойкие, не растрескиваются и не отслаиваются при температуре -40 0С, эффективно вытесняют агрессивный электролит с поверхности металла, не оказывая отрицательного воздействия на лакокрасочные покрытия.

Защитные составы группы МЛ-1, Мовиль-С, НГ-222 и ПИНС-АТ полностью отвечают комплексу требований, предъявляемых к этой группе. Они практически не уступают зарубежным аналогам Tectyl ML, Soudal Incoat ML, Mercasol-2, а по некоторым свойствам даже превосходят их.

МЛ-2, которые наносятся в скрытые сечения в процессе конвейерного производства автомобилей или на СТО, имеющих соответствующее оборудование. Эти составы являются тиксотропными. Они, как правило, должны легко распыляться, после нанесения формируя в течение 1-5 мин защитную пленку на металле, не стекая при этом с вертикальных поверхностей и не вытекая из технологических отверстий при дальнейшей сборке на конвейере и эксплуатации автомобилей.

Что же касается представителей группы МЛ-2, то они должны иметь высокую термостойкость и удерживаться на защищаемой поверхности при термообработке окрашенного кузова. ПИНС этой группы должны обладать хорошей проникающей способностью в микрозазоры и не оказывать воздействия на лакокрасочные покрытия, не вызывать изменения цвета и набухания пленки. Состав Оремин может вырабатываться с термостойкостью от 120 0С до 150 0С в зависимости от требований потребителя.

По защитной эффективности эти репрезентанты хорошо защищают металл при погружении в электролит (морскую воду), в камере влажности при повышенной температуре и при воздействии соляного тумана. Отечественные материалы не уступают по своим свойствам зарубежным аналогам разных фирм.

Продукты группы Д-1 предназначены для длительной наружной консервации металлических изделий и, в частности, автотракторной техники, хранящейся на открытых площадках. К ним относятся НГ-222А, НГ-216А, Мовитин. Эти составы образуют на поверхности металла твердые или полутвердые пленки значительной толщины (до 400 мкм).

Среди них особое место занимают ПИНС, применяемые для защиты днища автомобиля Д-1-шасси. Эти материалы характеризуются средним уровнем поверхностных свойств, но при этом их пленки абразивостойки к воздействию песка, щебня и агрессивного электролита, а также надежно защищают металл от коррозии в условиях перепада температур и воздействия агрессивных сред (солевого тумана, морской воды, сернистого ангидрида и т.д.).

Представители группы Д-2 имеют более широкую область применения по сравнению с составами группы Д-1. Их широко используют при хранении, транспортировании, периодической и постоянной эксплуатации практически всех видов металлоизделий. Эти составы не предназначены для использования их на открытых площадках. Такие продукты, как Ингибит и Кабинор, образуют на поверхности металла более тонкие пленки (20-100 мкм).

Все составы вышеупомянутых групп термостойки, имеют высокую адгезию к металлу и эффективны в условиях воздействия соляного тумана (более 600 часов).

По абразивостойкости лучшими свойствами в группе Д-1-шасси характеризуются отечественные материалы Мовитин и Ребакс. Зарубежные аналоги незначительно уступают им. Все составы морозостойкие (-30 0С…-40 0С), за исключением состава Soudal (-20 0С).

Таким образом, отечественные ПИНС групп МЛ и Д практически не уступают подобным зарубежным составам по защитной эффективности. Однако цена одного килограмма отечественного материала примерно в 2 раза ниже.

Проведенный анализ состояния рынка консервационных материалов показал, что отечественные пленкообразующие составы конкурентоспособны по отношению к аналогичным зарубежным, не уступают им по уровню физико-химических, эксплуатационных и защитных свойств при значительном выигрыше в цене.

Перспективным направлением в разработке и применении ПИНС является создание и организация производства экологически безопасных материалов, в которых в качестве основного растворителя используется вода. Их представители уже были разработаны ранее - это Аквамин, Ситаква, ИВВС. Однако, в связи с изменением экономического положения в стране и конъюнктуры внутреннего рынка, а также отсутствием ряда видов сырья, их производство было прекращено.



Неметаллические материалы. Пластические материалы (пластмассы). Классификация и состав пластмасс. Клеящие материалы. Особенности применения клеящих материалов на автомобилях и их марки. Лакокрасочные материалы. Назначение, основные свойства лакокрасочных материалов, классификация по составу и назначению, марки. Антикоррозионные и полирующие вещества. Резины, обивочные, уплотнительные и изоляционные материалы

Основные виды лакокрасочных материалов, применяемых для ремонтного окрашивания, -- это грунтовки, шпатлевки и эмали.

Грунтовками называют лакокрасочные материалы, наносимые непосредственно на поверхность металла и характеризующиеся хорошей адгезией (сцеплением) как с металлом, так и с последующими слоями шпатлевки и эмали.

Грунтовочные покрытия должны быть устойчивы к действию растворителей, повышенных температур (во время сушки последующих слоев покрытия), не должны размягчаться при нанесении шпатлевки и эмали. Так как грунтовки содержат большое количество неорганических противокоррозионных пигментов, они не дают блеска и после высыхания образуют матовую поверхность.

На практике часто используют двукратное или смешанное грунтование, при котором сначала наносят слой грунтовки одного типа, а затем на него слой грунтовки другого типа. Общая толщина слоя грунтовки не должна превышать 25...40 мкм.

Шпатлевками называют лакокрасочные материалы, предназначенные для выравнивания поверхности перед нанесением верхних декоративных слоев эмали.

Эмали -- это материалы, применяемые для верхнего (наружного) слоя лакокрасочного покрытия и образующие непрозрачные цветные пленки.

На этикетках лакокрасочных материалов обычно пишут «Эмаль», «Лак», «Краска», «Грунтовка» или «Шпатлевка», их цвет, а затем буквенно-цифровое обозначение из 4...6 индексов.

Буквы в обозначении определяют состав пленкообразующего вещества лакокрасочного материала, а цифры -- его назначение.