Автомобильные эксплуатационные материалы

    Федеральное государственное образовательное  учреждение

    среднего  профессионального образования

    «Смоленский автотранспортный колледж им. Е.Г.Трубицына» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Индивидуальное  контрольное задание

«Автомобильные эксплуатационные материалы»

Вариант №2 

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    г. Десногорск

    2009г

    Содержание: 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Задание № 1 

    На  полученное с нефтебазы  дизельное топливо  марки А-04 был выдан  паспорт: 

 

    Поясните  влияние отклонений каждого показателя качества дизельного топлива от требований ГОСТа 305-82 на работу двигателя и долговечность его систем и механизмов. 

    Выполнение  задания № 1 

    Основные  физико-химические показатели дизельного топлива по ГОСТу 305-82: 

 

    Сравнивая значения показателей качества дизельного топлива марки «А» выданного паспорта по ГОСТу 305-82, можно увидеть, что отклонения имеются в следующих показателях:

    - массовая доля серы в топливе вида 1 (завышена, по ГОСТу она должна составлять не более 0,20%)

    - кинематическая вязкость (завышена, по ГОСТу она должна составлять от 1,5 до 4,0 мм²/с).

    Все остальные показатели соответствуют государственному стандарту.

    Из  этого можно сделать вывод, что  показатели с несоответствующими качествами ГОСТа могут послужить причиной быстрейшего износа двигателя и тем самым стать причиной поломки автомобиля. 

    Массовая  доля серы. Повышенное содержание серы заметно увеличивает износ двигателя и топливной аппаратуры из-за сернистой коррозии, коррозионного износа и быстрого окисления масла, приводит к быстрой коррозии поверхностей форсунок, поршневых колец и подшипников. Что, в свою очередь, сокращает требуемые интервалы между выполнением профилактических и ремонтных работ.

    Так, по статистике, при увеличении содержания серы с 0,2 до 0,5%, износ двигателя возрастает примерно на 25%.

    Содержание серы в зарубежном дизельном топливе обычно составляет 0,05-0,1%, т.е. раз в десять меньше, чем в отечественном.

    Кислотность характеризует содержание органических кислот в дизельном топливе и выражается в миллиграммах щелочи, требующейся для нейтрализации кислот, которые содержатся в 100 мл топлива. По химической стабильности, т. е. способности окисляться и давать смолистые отложения, дизельные топлива значительно превосходят бензины.

    Кинематическая  вязкость. При снижении вязкости топлива неизбежно уменьшается цикловая подача за счет перетечек и потерь в плунжерной паре. Одновременно появляется подтекание через распылители форсунок, а это повышает нагарообразование и дымность выхлопа. Кроме того, маловязкое топливо резко увеличивает износ ТНВД, ведь его прецизионные детали тогда хуже смазываются.

    Чрезмерная  вязкость приводит к ухудшению смесеобразования и сгорания - из-за затруднения распыла и дробления капель топлива. Одновременно ухудшается и его прокачиваемость через фильтры. Вязкость дизтоплива, как известно, понижается с нагревом и, наоборот, увеличивается при низких температурах. Чем выше значение вязкости при 20°С, тем сильнее изменения, происходящие с топливом при понижении температуры.

    Коксуемость - это свойство топлива при нагревании без доступа воздуха образовывать углистый осадок - кокс. Коксуемость определяют для 10%-ного остатка после предварительной перегонки дизельного топлива. Коксуемость 10%-ного остатка топлива зависит от его фракционного состава и содержания смолисто-асфальтовых соединений и для дизельного топлива должна быть не более 0,3%. Повышение значения этого показателя вызывает увеличение нагара в двигателе.

    Цетановое число является наиболее важным физико-химическим показателем качества дизельных топлив. Этот показатель определяет самовоспламеняемость дизельных топлив, т. е. способность их паров воспламеняться без источника зажигания (в определенных условиях). Цетановое число оказывает решающее влияние на легкость пуска и характер работы двигателя. Чем выше цетановое число топлива, тем легче пуск двигателя и мягче его работа. Цетановое число зависит от количества и группового состава углеводородов, входящих в дизельное топливо.

    Повышение цетанового числа может быть достигнуто изменением группового состава углеводородов  дизельного топлива или введением  присадок. Второй способ наиболее прост, так как позволяет сравнительно легко влиять на воспламеняемость топлива. Такие присадки, как этилнитрат или изопропилнитрат, введенные в дизельное топливо в количестве 1% вызывают повышение цетанового числа на 10—15 единиц. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Задание № 2 

    Вязкостно-температурные  свойства моторных масел 

    Вязкостно-температурные  свойства - одна из важнейших характеристик моторного масла. От этих свойств зависит диапазон температуры окружающей среды, в котором данное масло обеспечивает пуск двигателя без предварительного подогрева, беспрепятственное прокачивание масла насосом по смазочной системе, надежное смазывание и охлаждение деталей двигателя при наибольших допустимых нагрузках и температуре окружающей среды.

    Даже  в умеренных климатических условиях диапазон изменения температуры масла от холодного пуска зимой до максимального прогрева в подшипниках коленчатого вала или в зоне поршневых колец составляет до 180-190°С. Вязкость минеральных масел в интервале температур от -30 до +150°С изменяется в тысячи раз.

    Летние  масла, имеющие достаточную вязкость при высокой температуре, обеспечивают пуск двигателя при температуре  окружающей среды около 0°С. Зимние масла, обеспечивающие холодный пуск при  отрицательных температурах, имеют  недостаточную вязкость при высокой температуре. Таким образом, сезонные масла независимо от их наработки (пробега автомобиля) необходимо менять дважды в год. Это усложняет и удорожает эксплуатацию двигателей. Проблема решена созданием всесезонных масел, загущенных полимерными присадками.

    Вязкостно-температурные  свойства загущенных масел таковы, что при отрицательных температурах они подобны зимним, а в области  высоких температур - летним. Вязкостные присадки относительно мало повышают вязкость базового масла при низкой температуре, но значительно увеличивают ее при высокой температуре, что обусловлено увеличением объема макрополимерных молекул с повышением температуры и рядом иных эффектов.

    В отличие от сезонных, загущенные всесезонные  масла изменяют вязкость под влиянием не только температуры, но и скорости сдвига, причем это изменение временное. С уменьшением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость возрастает, а с увеличением - снижается. Этот эффект больше проявляется при низкой температуре, но сохраняется и при высокой, что имеет два позитивных последствия: снижение вязкости в начале проворачивания холодного двигателя стартером облегчает пуск, а небольшое снижение вязкости масла в зазорах между поверхностями трения деталей прогретого двигателя уменьшает потери энергии на трение и дает экономию топлива.

    Характеристиками  вязкостно-температурных свойств  служат кинематическая вязкость, определяемая в капиллярных вискозиметрах, динамическая вязкость, измеряемая при различных  градиентах скорости сдвига в ротационных вискозиметрах, а также индекс вязкости - безразмерный показатель пологости вязкостно-температурной зависимости, рассчитываемый по значениям кинематической вязкости масла, измеренной при 40 и 100°С. Синтетические базовые компоненты имеют индекс вязкости 120-150, что дает возможность получать на их основе всесезонные масла с очень широким температурным диапазоном работоспособности.

    К низкотемпературным характеристикам  масел относят температуру застывания, при которой масло не течет  под действием силы тяжести, т. е. теряет текучесть. Она должна быть на 5-7° С ниже той температуры, при которой масло должно обеспечивать прокачиваемость. В большинстве случаев застывание моторных масел обусловлено образованием в объеме охлаждаемого масла кристаллов парафинов. Требуемая нормативной документацией температура застывания достигается депарафинизацией базовых компонентов и/или введением в состав моторного масла депрессорных присадок.

    Температура застывания масла указывает только на возможность перелить масло из канистры в картер двигателя, не прибегая к предварительному подогреву. Однозначной взаимосвязи температуры застывания масла с его пусковыми свойствами на холоде не существует.

    Температура вспышки. Если масло нагревать, то его пары образуют с воздухом смесь. Температуру, при которой эти пары способны воспламениться, называют температурой вспышки. Температура вспышки связана с фракционным составом масла и структурой молекул базовых компонентов. При прочих равных условиях высокая температура вспышки предпочтительна. Она существенно снижается по сравнению с исходным значением, если в процессе работы масло разжижается топливом из-за неисправностей двигателя. В сочетании со снижением вязкости масла понижение температуры вспышки служит сигналом для поиска неисправностей системы подачи топлива, системы зажигания или карбюратора.

    Сульфатная  зольность. При сгорании масла образуется зола. Она, в свою очередь, образуется из солей и других минералов, которые находятся в масле во взвешенном состоянии. При очистке базового масла зольность должна быть минимальной и составляет порядка 0,005% и меньше. Однако при введении в базу необходимых для качественного масла присадок зольность резко возрастает и достигает 1-1,5%. Зольность при работе мотора почти не изменяется. Встречно работают два процесса. С одной стороны, присадки, имеющиеся в масле, выгорают, с другой - идет накопление неорганических примесей.

    Сульфатная  зольность ограничена верхним пределом нормативной документацией на производство моторных масел (не должна быть более допустимой). Это обусловлено тем, что излишне зольное масло может приводить к преждевременному воспламенению рабочей смеси из-за образования отложений в камере сгорания, неблагоприятно влиять на работоспособность свечей зажигания, способствовать повышенному износу деталей вследствие абразивного воздействия на поверхности трения.