Файл: Топливо и смазочные материалы.pdf

53 противокоррозионной присадкой.
Многофункциональные присадки для дизельных топлив, состоящие из депрессорного, моющего и противодымного компонентов, не только расширяют низкотемпературные свойства топлив, но и снижают токсичность отработавших газов. Введение присадки АДДП в дизельное топливо в количестве 0,05-0,3 % снижает температуру застывания топлива на
20-25
°С.
Предельная температура фильтруемости при этом снижается на 10-12 °С, дымность отработавших газов — на 20-55 %, а нагарообразование — на 50-60 %.
В таблице 14 приведены потребительские свойства некоторых присадок и добавок в дизельные топлива, предназначенные для улучшения их эксплуатационных качеств.
Ассортимент дизельных топлив
В зависимости от условий применения по ГОСТ 305-82 производятся дизельные топлива трех марок: Л (летнее), 3 (зимнее) и А
(арктическое). По содержанию серы они делятся на 2 группы: первая — до 0,2 % и вторая — до 0,5 % (для арктического топлива доля серы составляет
0,4
%).
Основные показатели дизельных топлив, определяемые стандартными методами, приведены в таблице 15.
В маркировке дизельных топлив, кроме обозначений «Л», «3» и
«А», указывают массовую долю (в процентах) серы и температуру застывания. Например, маркировка 3-0,5 минус 35 означает, что данное топливо — зимнее, с массовой долей серы 0,5 % и температурой застывания -35 0
С.
При температуре 0 0
Си выше применяют летнее топливо марки
«Л», от-20 0
С до 0 0
С — зимнее («3»), при -50 °С и ниже — арктическое
(«А»). В северной климатической зоне летом используют зимнее, а зимой — арктическое топливо.
По ТУ 38.101889-81 выпускают зимнее дизельное топливо ДЗП, которое получают путем добавления в летнее дизельное топливо с температурой помутнения -5 0
С депрессорной присадки. В результате предельная температура фильтруемости топлива снижается до -15 0
С, а температура застывания до -30 0
С, что дает возможность использовать это топливо при температурах окружающего воздуха до -15 0
С.
Для районов с холодным климатом по ТУ 38.401-58-36-92 выпускаются дизельные топлива двух марок: зимнее ДЗП-15/-25
(базовое топливо с температурой помутнения -15 0
С, товарное — с предельной температурой фильтруемости -25 0
С) и арктическое ДАП-
35/-45 (базовое топливо с температурой помутнения -35 0
С, товарное — с предельной температурой фильтруемости -45 0
С).
По ТУ 38.1011348-90 выпускают экологически чистые дизельные

54 топлива: летние ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ и зимнее ДЗЭЧ с содержанием серы в летних видах до 0,05 %, а в зимнем виде — до 0,1 %. Норма содержания ароматических углеводородов для ДЛЭЧ-В составляет не более 20 %, для ДЗЭЧ — не более 10 %.
Таблица 15
Основные показатели качества дизельных топлив, выпускаемые в
соответствии с ГОСТ 305-82
Наименование показателя
Л
3
А
Цетановое число, не менее:
45 45 45 фракционный состав,
0
С: t
50
%. не выше t
96
% (конец перегонки), не выше
280 360 280 340 255 330
Кинематическая вязкость при
20 0
С, мм
2
/с
3,0-6,0 1,8-5,0 1,5-4,0
Температура помутнения,
0
С, не выше, для климатической зоны: умеренной холодной
-5
-
-25
-35
-
-
Температура застывания,
0
С, не выше, для климатической зоны:
Умеренной холодной
-10
-
-35
-45
-
-55
Массовая доля серы, %, не более: в топливе вида 1 в топливе вида 2 0,2 0,5 0,2 0,5 0,2 0,4
Массовая доля меркаптановой серы, %, не более
0,01 0,01 0,01
Температура вспышки (в закрытом тигле),
0
С, не ниже для дизелей общего назначения
40 35 30
Концентрация фактических смол, мг/100 см
3
, не более
40 30 30
Кислотность, мг КОН/100 см
3
, не более
5 5
5
Зольность, %, не более
0,01 0,01 0,01
Коэффициент фильтруемости, не более
3 3
3
Плотность при 20 0
С, кг/м
3
, не более
860 840 830

55
По ТУ 38.401-58-170-96 выпускают городские экологически чистые летнее и зимнее дизельные топлива, предназначенные для использования в крупных мегаполисах:
1. летнее ДЭК-Л, рекомендуется для применения при температуре окружающего воздуха -5 °С и выше;
2. зимнее ДЭК-3, рекомендуется для применения при температуре окружающего воздуха -25 'С и выше;
3. летнее с присадкой
ДЭКП-Л, рекомендуется для применения при температуре окружающего воздуха -5 °С и выше;
4. зимнее ДЭКП-3 минус 15 "С, рекомендуется для применения при температуре окружающего воздуха -15 °С и выше.
В летние топлива вводят антидымную присадку (ЭФАП-Б или
Лубризол-8288), в зимние — антидымную и депрессорную (сополимеры этилена с винила-цетатом). Это снижает показатели дымности и токсичности отработавших газов на 30-35 %.
В зависимости от массовой доли серы эти дизельные топлива делятся на два вида: в первом массовая доля серы составляет не более
0,05 %, во втором — не более 0,1 %.
Для поставок на экспорт по ТУ 38.401-58-110-94 выпускают летнее
(ДЛЭ) и зимнее (ДЗЭ) дизельные топлива с содержанием массовой доли серы в летнем виде не более 0,2 % и в зимнем — не более 0,3 %.
Топливо марки ДЛЭ имеет температуру застывания не выше -10 °С и предельную температуру фильтруемости.

56 наименований. К сожалению, имеющаяся информация о смазочных материалах носит, в основном, рекламный характер, поэтому потребителю бывает трудно разобраться в обилии номенклатуры масел, особенно при недостатке или отсутствии профессиональных знаний и навыков, а также при трудностях с пониманием иностранных языков и специфичной маркировки масел.
Между тем для грамотной эксплуатации и продления срока службы машины подбирать и использовать смазочные материалы следует осознанно. Экономия может обойтись дороже. В то же время цены на нефтепродукты, а значит, и на смазочные материалы растут. Это связано в том числе с совершенствованием методов переработки нефти, использованием нетрадиционных способов получения так называемых синтетических смазочных материалов, что повышает их качество и расширяет возможности применения.
В отдельных случаях тип двигателя или ходовой части автомобиля требует разработки специальных видов масел. Например, для смазки шестерен с гипоидным зацеплением (такие применяются в задних мостах заднеприводных автомобилей) требуются трансмиссионные масла с особыми свойствами.
Важную роль в производстве смазочных материалов играют присадки, содержание которых в современных маслах может превышать
20 %.
За последние годы совершенствование конструкции автомобилей и улучшение качества моторных масел позволили снизить расход топлива в среднем на 10-15 % и увеличить ресурс двигателей на 30-40 %, в результате чего уменьшились затраты на ремонт и запасные части. При этом срок службы масел возрос в полтора раза, а их расход снизился в
2-3 раза.
4.2 НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Смазочные материалы предназначены для уменьшения интенсивности изнашивания и сил сопротивления в узлах трения, а также для обеспечения нормального функционирования систем, содержащих смазки.
Смазочные материалы, применяемые для автомобилей, делятся на:
1. моторные масла;
2. трансмиссионные смазочные материалы;
3. пластичные смазки для использования в негерметизированных узлах трения (например, шкворнях, пальцах и листах рессор, подшипниках ступиц колес и т.п.);

57 4. масла для гидравлических систем приводов дополнительных специальных устройств, расширяющих функциональное использование базового автомобиля
(автомобили-самосвалы, автомобили коммунального назначения и т.п.).
4.3 ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ТРЕНИИ И ИЗНОСЕ
Под трением (внешним) понимают сопротивление относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним. Уменьшение потерь на трение и снижение износа рабочих поверхностей деталей - основное назначение смазочных материалов.
По характеру взаимного перемещения трущихся поверхностей деталей различают трение покоя (трение двух тел при предварительном их смещении) и трение движения (трение двух тел, находящихся в относительном движении). Трение движения, в свою очередь, по характеру движения делится на трение скольжения и трение качения, а по наличию (отсутствию) смазочного материала - на трение без смазки, граничное и жидкостное.
Трение скольжения возникает при движении соприкасающихся тел, у которых скорости в точках касания различны.
При трении качения скорости тел в точках касания одинаковы по величине и направлению. Трение качения с проскальзыванием возникает при одновременном качении и скольжении соприкасающихся тел.
Трение без смазки возникает при отсутствии на поверхностях трения тел специально введенного смазочного материала (рис. 7, а).
Граничное трение возникает в случае, когда поверхности трения разделены слоем смазки малой толщины (менее 0,1 мкм), не превышающем высоты микронеровностей
(шероховатости) поверхности. При этом величина силы трения зависит от природы и состояния трущихся поверхностей (рис. 7, б).
При жидкостном трении (рис. 7, в) смазочный слой полностью отделяет взаимоперемещающиеся рабочие поверхности одну от другой и имеет толщину, при которой проявляются нормальные объемные свойства масла.
При трении без смазки дополнительная энергия тратится на преодоление:
1. взаимного механического зацепления неровностей
(шероховатостей) трущихся поверхностей при их относительном перемещении;

58 2. сил межмолекулярного притяжения;
3. явления сваривания отдельных острых выступов поверхностей трущихся пар в условиях высоких удельных давлений и значительного выделения тепла.
Рисунок 7 – Виды трения по наличию смазочного материала:
а - трение без смазки (сухое трение); б – граничное трение; в
жидкостное трение; г – смешанное трение; h
min
– величина зазора между
трущимися поверхностями; δ
1
, δ
2
– высота микронеровностей на трущихся
поверхностях
Согласно формуле Амонтова, сила трения скольжения F зависит от коэффициента трения f и величины нормальной нагрузки Р:
F = f · P, (7) где f - коэффициент трения, значение которого зависит от вида трущихся материалов и качества обработки их поверхностей. В среднем коэффициент трения составляет 0,1-0,8, а при трении меди по меди - 1,3.
Сила трения качения примерно на порядок меньше силы трения скольжения несмазанных поверхностей. Это свойство используется в подшипниках качения (шарик или ролик соприкасаются с поверхностью в точке или по линии). Однако такие подшипники удается применить не везде, кроме того, в реальных механизмах преобладает трение с проскальзыванием, что значительно увеличивает коэффициент трения.
Коэффициент граничного трения составляет 0,08-0,15. Режим граничного трения очень неустойчив и характеризует предел

59 работоспособности узла трения. Если граничный слой разрушается, а нагрузка превышает силы сцепления смазочного материала с рабочей поверхностью детали, то в месте контакта возникает сухое трение и, как следствие, задиры, заклинивания и другие аварийные повреждения деталей (например, выплавление антифрикционного слоя вкладышей коленчатого вала).
Толщина и прочность граничного слоя масла при трении рабочих поверхностей деталей двигателя зависит от химического состава масла и входящих в него присадок, химической структуры деталей (например, баббитовые или алюминиевые вкладыши коленчатого вала) и состояния поверхности трения (шлифование или суперфиниширование). При этом работоспособность граничного слоя масла не зависит от его вязкости, а определяется взаимодействием молекулярной пленки масла с трущейся поверхностью металла. Возникающие молекулярные пленки масла бывают физического (адсорбция) или химического (хемосорбция) происхождения.
Образование смазочных пленок силами адсорбции обусловлено наличием в смазочных материалах поверхностно-активных веществ
(ПАВ), несущих электрический заряд. К таким веществам относятся соединения, содержащие карбоксильные группы, спирты, различные эфиры, смолы, сернистые соединения.
Смазочные материалы, содержащие ПАВ, обладают способностью адсорбироваться на поверхностях раздела двух сред: жидкости и твердого тела. Способ- ность смазочных материалов, содержащих ПАВ, образовывать на смазываемых поверхностях достаточно прочные слои ориентированных молекул, называют маслянистостью или смазывающей способностью масел. В некоторые масла для улучшения их смазывающей способности вводят противоизносные и противозадирные присадки.
Хемосорбированные пленки - устойчивые химические пленки фосфатов, хлоридов или сульфидов - создаются на поверхности металла благодаря присутствию в смазочных материалах соответствующих химических элементов. Большая скорость образования этих пленок обеспечивает их быстрое восстановление в местах разрушения граничного слоя. К пленкам этого типа относят также различные мыла, которые образуются из органических кислот, содержащихся в масле.
Адсорбированные и хемосорбированные пленки, обладая определенной прочностью и стойкостью, защищают поверхности трения от механических и тепловых воздействий, препятствуют взаимной адгезии трущихся поверхностей.
Коэффициент жидкостного трения находится в пределах 0,003-0,03, что в 50-100 раз меньше, чем при трении без смазки. Сила трения при