Główne materiały operacyjne: rodzaje, cechy, przeznaczenie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Sprzęt samochodowy nie może działać bez paliwa, smarów i innych materiałów. Mają szereg specjalnych cech, które zależą od cech systemu. Materiały eksploatacyjne odpowiadają modelowi pojazdów, pełnią wiele funkcji w procesie aplikacji. Czym one są, czym się różnią, zostanie omówione dalej.

Definicja ogólna

Materiały eksploatacyjne to różne materiały stosowane w pojazdach, takie jak benzyna, olej napędowy lub gaz. Są to drogie i niebezpieczne dla środowiska preparaty, dla których naukowcy szukają alternatyw. Zamiast zasobów naturalnych w proces zaangażowana jest energia elektryczna. Wysokie wymagania stawiane są nowoczesnym materiałom, które są wykorzystywane w eksploatacji samochodu. Jest to wymagane w celu poprawy bezpieczeństwa środowiska.

Na całym świecie klasyczne rodzaje materiałów operacyjnych są nadal najbardziej poszukiwane. Wjako energię do ruchu pojazdu wykorzystuje się benzynę, a także inne podobne substancje pochodzenia naturalnego. Ale to wszystko ma zły wpływ na środowisko.

Materiały eksploatacyjne utrzymują systemy pojazdu w pożądanej formie. Aby to zrobić, każdy model wymaga użycia własnego rodzaju paliwa i innych kompozycji. W tym celu stosuje się system specjalnych oznaczeń. Różne pojazdy mają różną budowę. Dlatego nie może być materiałów uniwersalnych.

Odmiany

Istnieją trzy grupy materiałów używanych w samochodach:

• Palne.
• Smary.
• Płyny techniczne.

Paliwo może być płynne lub gazowe. W pierwszym przypadku jest to benzyna i olej napędowy. Zamieniają energię chemiczną na energię mechaniczną za pomocą silnika spalinowego. Benzyna jest używana w silnikach tłokowych o zapłonie iskrowym, podczas gdy olej napędowy jest sprężony.

Oleje stosowane w układach samochodowych służą do oszczędzania energii, która jest zużywana na tarcie. Jednocześnie smary zapewniają bezpieczną eksploatację pojazdu. W zależności od dziedziny zastosowania oleju występują:

• silnik;
• transmisja;
• turbina;
• cylinder;
• kompresja;
• zredukowane;
• izolacja elektryczna;
• ochrona;
• próżnia;
• specjalistyczne;
• instrument.

Bodrębna kategoria jest przypisana do smarów, za pomocą których wykonuje się uszczelnianie, uszczelnianie, konserwację itp.

Specjalne płyny techniczne mogą pełnić różne funkcje. Mogą być stosowane w hydraulice jako płyn roboczy, chłodziwo itp.

Benzyna

Rozważając właściwości użytkowe materiałów, warto zacząć od najpopularniejszego rodzaju paliwa - benzyny. Jest to produkt rafinowany, który wraz z olejem napędowym jest mieszanką węglowodorów, różnych dodatkowych dodatków poprawiających właściwości użytkowe paliwa.

Skład benzyny zawierał węglowodory, które mogą wygotować się po podgrzaniu do 35-200 ºС. W olejach napędowych składniki te wrze w temperaturze 180-360 ºС. Dziś stawiamy rygorystyczne wymagania dotyczące wydajności materiałów, w tym benzyny:

• nieprzerwane zasilanie silnika;
• tworzenie mieszanki z powietrzem w odpowiedniej proporcji;
• spalanie jest normalne, bez detonacji, kompletne wewnątrz silnika;
• w różnych temperaturach przyczynia się do szybkiego i niezawodnego uruchomienia silnika;
• nie powoduje korozji i przedwczesnego zużycia;
• minimalne depozyty w systemie;
• podczas przechowywania i transportu zachowane są oryginalne właściwości.

Właściwości benzyny

Aby spełnić powyższe wymagania, benzyna musi mieć szereg właściwości. Najważniejsze z nich to:

1. Właściwości nawęglania. Benzyna musi tworzyć z powietrzem mieszankę paliwową, która musi być jednorodna i całkowicie wypalona w silniku. Aby to zrobić, benzyna musi mieć określone wskaźniki gęstości, lotności, lepkości, prężności pary nasyconej, właściwości w niskich temperaturach.
2. Spalanie. Jest to szybkość reakcji interakcji węglowodorów i tlenu, której towarzyszy duża ilość wydzielanego ciepła.
3. Spalanie normalne i detonacyjne. W normalnym procesie proces ten charakteryzuje się całkowitym spaleniem paliwa, jego utlenianiem. Prędkość propagacji płomienia w tym przypadku wynosi 10-40 m/s. Podczas spalania detonacyjnego prędkość wzrasta do 1500-2000 m/s. W tym przypadku proces jest nierównomierny, pojawia się fala uderzeniowa.
4. Przeciwdetonacja. W składzie zawiera tetraetyloołów, który miesza się z substancjami zapobiegającymi odkładaniu się tlenków ołowiu. Nazywani są padlinożercami.

Diesel

Biorąc pod uwagę główne materiały eksploatacyjne, warto wspomnieć o takiej odmianie jak olej napędowy. Ze względu na pewne cechy ten typ silnika jest o 25-30% bardziej ekonomiczny niż odmiany benzynowe. W większości przypadków olej napędowy jest stosowany w silnikach autobusów, ciężarówek i niektórych samochodów.

Szczególne wymagania dotyczące oleju napędowego podczas pracy:

• Nieprzerwany dostęp do systemu.
• Promowanie dobrego tworzenia mieszanki.
• Nie powinien powodować zużycia korozyjnego.
• Bwydech, przewód ssący, komora spalania, żadne osady nie powinny pozostawać na iglicy rozpylacza.
• Początkowe cechy charakterystyczne muszą być zachowane podczas transportu, przechowywania.

Najważniejszymi właściwościami paliwa typu diesel są jego lotność, łatwopalność i wydajność w niskich temperaturach.

W procesie używania materiałów eksploatacyjnych wymagane jest zapewnienie dobrego rozruchu silnika w każdych warunkach. Dlatego frakcja nie może być łatwa. Odmiany ciężkie mają lepszy samozapłon. Ta zdolność oleju napędowego jest szacowana na podstawie liczby cetanowej (CN). Jest to charakterystyka warunkowa, która jest równa zawartości procentowej cetanu w mieszaninie odniesienia. Powinien być równoważny badanemu paliwu pod względem palności.

Wskaźnik samozapłonu wpływa na skłonność oleju napędowego do tworzenia osadów, wydajność silnika i łatwy rozruch. W nowoczesnych pojazdach stosowana jest kompozycja charakteryzująca się CCH od 45 do 50 jednostek. Jeśli paliwo ma ten wskaźnik na poziomie 40 jednostek, silnik będzie ciężko pracował. Zwiększanie CN powyżej 50 jednostek nie jest wskazane. Paliwo spali się szybciej, niż rozprzestrzeni się w komorze. Z tego powodu praca silnika zostaje zakłócona. Taki olej napędowy nie będzie mógł się całkowicie spalić. Zaobserwowany zostanie dym, a sprawność silnika będzie zauważalnie zmniejszona.

Paliwa gazowe

Materiały eksploatacyjne dla motoryzacji obejmują również paliwa gazowe. W zależności od ich kondycji fizycznej dzielą się na dwie kategorie:

• skompresowany;
• skroplona.

Jeśli węglowodory charakteryzują się krytycznymi temperaturami, poniżej zwykłego poziomu, wówczas gaz jest używany w postaci sprężonej. Jeśli wskaźnik jest wyższy, stosuje się kompozycje w stanie skroplonym. Główne wymagania dla paliw gazowych to:

• dobre tworzenie mieszanki;
• wysokokaloryczne;
• nie powinno prowadzić do korozyjnego zużycia;
• minimalne depozyty w systemie;
• zachowanie właściwości podczas przechowywania i transportu;
• niskie koszty produkcji i wysyłki.

Propan lub butan są używane do produkcji skroplonego gazu. Są łatwe do przekształcenia w stan płynny. Do ich oznaczenia stosuje się oznaczenie CIS. Takie materiały są przechowywane pod ciśnieniem 1,6 MPa. Do samochodów produkowane są mieszanki propanu i butanu, które można stosować latem lub zimą.

Do składu CIS dodawane są zapachy, które nadają mieszance silny zapach. Pozwala to na ich wyciek.

Materiały eksploatacyjne dla motoryzacji obejmują również gazy sprężone. Ich głównymi składnikami są metan, tlenek węgla, wodór. Uzyskuje się je z gazów różnego pochodzenia. W oznakowaniu takie kompozycje mają litery LNG. Metan w takiej mieszaninie zawiera od 40 do 82%. Ten gaz nie może być skroplony bez chłodzenia.

W przypadku stosowania paliwa LNG możliwe jest znaczne zmniejszenie ładowności pojazdu. Przebieg pojazdu na pełnym zbiorniku w tymsprawa będzie 2 razy mniejsza niż na benzynie. Ponieważ metan ma wysoką odporność na detonację, silniki zwiększają stopień sprężania. CNG jest bezpieczniejszy niż benzyna pod względem palności. Ale jednocześnie uruchomienie silnika w niskich temperaturach jest trudne.

Oleje silnikowe

Smary eksploatacyjne są przyporządkowane do oddzielnej kategorii. Jedną z ich odmian są oleje silnikowe. Zapewniają:

• Zmniejsz zużycie ruchomych części w wyniku tarcia, tworząc mocną i cienką warstwę oleju na powierzchni;
• uszczelnij szczeliny na połączeniach;
• rozpraszanie ciepła z ruchomych części;
• usuwanie produktów zużycia, zanieczyszczeń ze stref tarcia;
• ochrona elementów metalowych przed korozją;
• Zapobieganie wszelkiego rodzaju osadom.

Obecnie stawia się zwiększone wymagania dla olejów silnikowych:

• optymalna lepkość we wszystkich trybach pracy;
• dobre smarowanie;
• niskie parowanie, delaminacja i pienienie;
• ochrona przed korozją, smar niskoutleniający;
• niskie zużycie oleju podczas pracy silnika;
• długa żywotność bez uszkodzenia systemu;
• zachowanie jakości podczas przechowywania i transportu.

Główne cechy oleju to lepkość i odporność na niskie temperatury. Obecnie stosowane są trzy grupy olejów silnikowych:

• syntetyki (całkowicie sztuczne komponenty);
• skład mineralny(wytwarzany podczas rafinacji oleju);
• półsyntetyczne (zawiera związki mineralne i syntetyczne).

Istnieją pewne wskaźniki zużycia materiałów eksploatacyjnych, które zależą od wielu czynników. Warto zauważyć, że w przypadku syntetycznych odmian smarów liczba ta jest wyższa. Odpady będą o 30-40% wyższe niż w przypadku kompozycji mineralnych. Dlatego oleje syntetyczne są wymieniane znacznie rzadziej. Są to bardziej zaawansowane kompozycje, które mogą zapewnić wysokiej jakości ochronę podzespołów i mechanizmów nawet w obciążonych warunkach.

Oleje syntetyczne mają lepszą charakterystykę lepkościowo-temperaturową, dzięki czemu zużycie paliwa przez samochód spada o 4-5%. Ale jednocześnie warto zauważyć, że syntetyki nie są odpowiednie dla wszystkich silników. W przypadku silników w nowym stylu jest to najlepsza opcja. Ale w przypadku silników z przebiegiem, które były instalowane w samochodach w przeszłości, odpowiedni jest tylko smar mineralny. Zły wybór rodzaju składu prowadzi do szybkiego zniszczenia mechanizmów.

Oleje przekładniowe

Dziś istnieje ogromna różnorodność materiałów eksploatacyjnych stosowanych w układach samochodowych i innych jednostkach. Jedną z odmian produktów smarnych jest olej przekładniowy. Służy do poprawy jakości kół zębatych. Takie mechanizmy są wykorzystywane w transmisji różnego typu. Przekładnie hipoidalne (śrubowe) są najczęściej stosowane w nowoczesnych samochodach. Mają mocniejsze zęby niż proste zęby. Zapewnia to płynną, cichą pracę mechanizmu.

Aby system działał płynnie, są zwiększone wymagania dotyczące olejów do takich przekładni. Wynika to z dużych prędkości poślizgu. Oleje przekładniowe pełnią w układzie szereg funkcji:

• zmniejszenie mechanicznego zużycia części ruchomych;
• zmniejszenie strat energii tarcia;
• przyczyniają się do usuwania ciepła z par trących;
• redukuj hałas, wibracje przekładni;
• Zapewnia ochronę przed uderzeniami;
• zapobieganie rozwojowi korozji;
• w przekładniach hydromechanicznych pełnią funkcję płynu roboczego.

Właściwości użytkowe materiałów również podlegają zwiększonym wymaganiom. W zależności od warunków, w jakich działa smar, określane są również właściwości materiału. Główne parametry wpływające na pracę oleju w przekładni to:

• reżim temperaturowy;
• prędkość biegu;
• specyficzny nacisk w strefie kontaktu.

Olej przekładniowy jest narażony na działanie wysokiej temperatury. Początkowo ma temperaturę otoczenia. Następnie podczas pracy poziom ogrzewania osiąga 120-130 ºС. W niektórych przypadkach wskaźnik może wzrosnąć do 150 ºС. Dlatego smar musi być odporny na nagrzewanie w wysokiej temperaturze. Na mrozie smar nie zamarza, a po podgrzaniu nie powinien stać się nadmiernie płynny.

Smary

Istnieją pewne wymagania dotyczące jakości materiałów eksploatacyjnych. Opracowywane są różnorodne kompozycje, które mogą zapewnić odpowiednie warunki pracy sprzętu. Jeden zPowszechnie stosowaną substancją w układzie pojazdu jest smar. Ma gęstą konsystencję przypominającą maść. Ten produkt składa się z bazy olejowej i stałego zagęszczacza.

Smar musi mieć wysoką konserwację, właściwości przeciwzużyciowe, stabilność chemiczną, odporność na ciepło. W tym celu w kompozycji obecne są specjalne dodatki. Smary mogą być:

• przeciwcierny;
• ochrona;
• lina;
• uszczelnianie.

Biorąc pod uwagę właściwości użytkowe materiałów, warto zauważyć, że każda z wymienionych odmian ma swój zakres. W związku z tym związki przeciwcierne są stosowane w celu zmniejszenia zużycia i tarcia mechanizmów ruchomych. Odmiany konserwatorskie zapobiegają rozwojowi korozji podczas przechowywania i eksploatacji. W odpowiednich węzłach stosowane są liny i masy uszczelniające.

Płyny amortyzatorów

Płyny techniczne obejmują różne materiały eksploatacyjne. Jedną z odmian jest kompozycja przeznaczona do systemów tłumienia drgań karoserii. Są to płyny tłumiące stosowane w amortyzatorach teleskopowych. Pozwala to na bardziej płynną jazdę pojazdu podczas jazdy po złych drogach.

Płyny o niskiej lepkości służą jako płyn roboczy w układzie. Produkowane są głównie na bazie oleju. Głównym wskaźnikiem używanym do określenia właściwości płynu tłumiącego jest jego lepkość. Szczególnie wysokie wymagania stawiane są tej charakterystyce w temperaturach ujemnych. W przeciwnym razie działanie amortyzatorów zauważalnie się pogarsza. Z tego powodu zawieszenie może zostać zablokowane. Dlatego obecnie stosowane są preparaty na bazie syntetycznej.

Płyn amortyzujący musi posiadać odpowiednie wskaźniki przewodności cieplnej, pojemności cieplnej, wysokie właściwości smarne. Nie powinien być podatny na pienienie, utlenianie. Ważnymi cechami są stabilność mechaniczna, lotność, kompatybilność z elementami konstrukcyjnymi, zwłaszcza z uszczelkami gumowymi.