Автомобильные эксплуатационные материалы

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Испаряемость дизельного топлива

Испаряемость ДТ оценивается фракционным составом, т.е. температурами t10%, t50%, t96%, t к.пВ отличие от бензина, фракционный состав ДТ регламентируется только двумя температурами выкипания 50 и 96% топлива. Дело в том, что между температурой выкипания 10% дизельного топлива и работой дизельных двигателей однозначной связи не установлено.При повышении выкипания 10% топлива, т.е. утяжеления топлива, увеличивается его расход и дымность отработанных газов.

При понижении выкипания 10% топлива, т.е. облегчении топлива, ухудшается пуск двигателя. Почему? Да потому, что легкие фракции имеют худшую самовоспламеняемость, т.е. пусковые свойства дизельный топлив для дизелей, где происходит самовоспламенение от сжатия.

Поэтому пусковые качество ДТ определяются температурой его выкипания 50%.

t50%=255…280?С

t96%=330…360?С

Температура выкипания 96% топлива регламентируется содержанием в топливе наиболее тяжелых фракций, увеличение которых ухудшает смесеобразование, снижает экономичность, повышает нагарообразование и дымность отработавших газов. В зависимости от марки дизельного топлива температуры выкипания t50% и t96% колеблется как указано выше. Чем выше испаряемость топлива, тем качественнее смесеобразование внутри цилиндров, значит, лучше будет его сгорание. Поэтому, чтобы качественно было смесеобразование, ДТ нужно тщательно распылять. Это достигается созданием большой скорости движения топлива через сопла форсунок. Перемешиваясь в среде сжатого горячего воздуха, капли ДТ испаряются, а их пары, перемешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь.

Испаряемость ДТ в эксплуатационных условиях зависит от следующих факторов:

· От конструкторских особенностей дизеля;

· От формы камеры сгорания;

· От конструкции и размера сопловых отверстий форсунок;

· От давления топлива;

· От направления впрыска топлива.

Все эти факторы влияют на оптимальное перемешивание топлива с воздухом, а значит, и на испаряемость. Остальные факторы, такие как вязкость, давление насыщенных паров, поверхностное натяжение, имеют такое же значение для испаряемости дизельного топлива, как и у бензинов. Утяжеление и облегчение фракционного состава дизельного топлива рассматривается как одно из перспективных направлений увеличения ресурсов топлива. Установленно, что за счет увеличения температуры конца кипения с 360 до 380?С ресурсы ДТ могут быть увеличены на 3…4%

дизельный топливо масло

2. Причины старения масел

Старение моторного масла. Рациональная периодичность замены масла

При эксплуатации автомобиля под воздействием различных факторов масло теряет свои первоначальные свойства, т.е. оно стареет. Окисление углеводородов масла, срабатывание присадок, накопление в масле продуктов неполного сгорания топлива, продуктов изнашивания деталей, воды, пыли - вот основные процессы, происходящие при старении масла. Характер и скорость старения зависят от уровня форсирования двигателей, температуры деталей, качества топлива и масла , степени изношенности деталей и узлов, общего технического состояния машины.

При старении масел изменяются практически все основные показатели качества.

Вязкость. Она увеличивается в результате испарения легких фракций масла, накопления продуктов неполного сгорания топлива в виде сажи и окисления углеводородов масла. Вязкость уменьшается при попадании топлива в масло, а также в результате разрушения полимерной присадки в загущенных маслах.

Температура вспышки. Снижение температуры вспышки возможно при попадании в масло фракций топлива.

Коксуемость. Повышение коксуемости работавшего масла характеризует накопление в нем продуктов окисления масла и неполного сгорания топлива.

Содержание воды. Наличие воды в масле служит показателем попадания воды из системы охлаждения, через негерметичные уплотнения и заправки обводненным маслом.

Щелочное число, кислотное число. Снижение щелочного числа указывает на уменьшение концентрации моющих присадок. Увеличение кислотного числа определяет степень окисления масла и разложения присадок.

Содержание нерастворимого осадка. Количество осадка определяет интенсивность поступления в масло продуктов неполного сгорания топлива, частиц износа, пыли, срабатывание присадок.

Содержание продуктов изнашивания. Для определения частиц износа применяют методы нейтральной активации, спектрального анализа, радиоактивных изотопов. При диагностировании двигателей и коробок передач наибольшее распространение получили методы спектрального анализа.

В процессе старения масла наблюдается изменение концентрации, строения и эффективности присадок в результате разложения, взаимодействия с продуктами сгорания топлива и окисления масла, фильтрующими элементами и деталями машины. В условиях эксплуатации уменьшение щелочного числа (концентрации моющих присадок) сопровождается накоплением в масле кислых продуктов, что может вызвать коррозионный износ деталей. Основной функцией щелочных присадок масла является нейтрализация кислоты защита против коррозии. Особенно опасно попадание в масло легких фракций топлива, которое обладает низкой стабильностью к окислению. Моторные масла, загрязненные топливом, окисляются значительно быстрее с образованием органических кислот и отложений, которые ухудшают их качество. В результате снижается вязкость масла и возможно повреждение подшипников, интенсифицируются процессы нагаролакоотложений в ЦПГ двигателя.

Расход масла

Расход масла в машинах определяется его потерями: на угар, при техническом обслуживании, заправке, хранении, а также при периодической замене масла вследствие его старения и сезонной эксплуатации автомобилей. Потери на угар составляют основную долю потерь масла в ДВС. К ним относятся часть масла, которая попадает в камеру сгорания и уносится с отработавшими газами, и часть масла, которая испаряется и уходит с картерными газами. Технически достижимый минимальный расход масла на угар составляет 0.2-0.3% от расхода топлива. Дальнейшее уменьшение его может привести к снижению износостойкости деталей ЦПГ и увеличению количества нагаролакообразований. Мероприятия по снижению расхода масла на угар необходимо проводить при одновременном повышении качества моторных масел и снижении тепловой напряженности ЦПГ двигателей.

Составляющие расхода масла на угар:

- через ЦПГ;

- между штоками всасывающего и выхлопного клапанов и их направляющими;

- через турбокомпрессор;

- за счет испарения в картере.

Анализ составляющих угара в двигателе позволяет определить основные направления работ по уменьшению расхода масла. Условно их можно разделить на конструктивные, технологические и эксплуатационные.

Мероприятия по снижению расхода масла

Совершенствование конструкции поршня и поршневых колец является наиболее действенным мероприятием по снижению расхода масла на угар. В этом смысле широкое применение находят:

- использование поршней с минимально допустимыми зазорами по гильзе цилиндра и оптимальной геометрией боковой поверхности, в том числе овально-бочкообразной формы;

- применение материалов с малым коэффициентом линейного (объемного) расширения;

- снижение температур поршней, в основном за счет их интенсивного охлаждения;

- применение покрытий на днищах поршней и износостойких вставок и покрытий;

- использование поршневых колец оптимального профиля, расположения и количества;

- применение колец с заданной эпюрой радиальных давлений;

- внедрение маслосъемных колец с экспандерами, торсионных и специального профиля;

-применение новых материалов колец, в том числе высокопрочного чугуна и антиизносных покрытий (хромирование, молибденирование и т.д.).

Большое влияние на расход масла оказывает и качество самих масел. Масла с высокими антиизносными свойствами увеличивают ресурс машины, что снижает рост угара масла при ее эксплуатации. Эффективные моющие и антиокислительные свойства масла уменьшают пригорание поршневых колец и забивку масло подводящих и дренажных отверстий, что также снижает расход масла на угар.

Рациональная периодичность замены масла

Увеличение сроков замены масла привлекает многих водителей и механиков. Это и экономия масел, и снижение трудоемкости на техническое обслуживание машины. Однако при этом следует иметь в виду, что при работе двигателя моторное масло испаряется, выгорает и утекает; это приводит к снижению его уровня в картере двигателя. Для поддержания объема масла в смазочной системе в картер периодически добавляют свежее масло. Первоначально залитое масло и доливаемое в процессе работы интенсивно перемешиваются, после чего работает смесь, состоящая из неравных частей масла, проработавших различное время. Освежение смазочного масла в двигателе оказывается иногда настолько существенным, что фактически завесь период работы оно несколько раз обновляется. Поэтому действительное время работы масла в двигателе может быть намного меньше нормируемого. Поэтому рациональные сроки замены масла должны учитывать и количество доливаемого масла за период его эксплуатации.

И тем не менее для обеспечения надежной работы двигателя следует придерживаться рекомендаций моторостроительных заводов. Необоснованное увеличение периодичности замены масла может быть причиной серьезных неполадок в двигателе: в итоге экономия на масле может привести к дополнительным затратам на ремонт двигателя. В некоторых случаях целесообразность замены масла может быть определена по установочным браковочным показателям его предельного состояния. Рекомендуемые заводом-изготовителем сроки замены масла соответствуют нормальным условиям эксплуатации машины, когда ее техническое состояние, применяемые моторные масла и топлива соответствуют требованиям стандартов и техническим условиям.

Однако при легких условиях эксплуатации процесс старения масла замедляется, возможны предпосылки для продления его срока службы. И наоборот, при частых перегрузках двигателя, нарушениях в системе топливоподачи, очистки воздуха, смазки, обводнения масла и т.п. происходит интенсивное окисление и загрязнение масла, быстро срабатываются присадки. И чтобы не допустить отказов, желательно, не откладывая, заменить масло и устранить обнаруженные неисправности.

В связи с изложенным, с целью рационального применения высококачественных, дорогостоящих масел в перспективе предусматривается периодичность замены масла устанавливать не только по количеству отработанных часов, израсходованного топлива или километров пробега, но и по фактическому состоянию качества масла. Это, в свою очередь, позволяет также и диагностировать техническое состояние машины. Установлено, что масло является уникальным источником информации о процессах, происходящих в узлах и агрегатах машины.

Наиболее тяжелыми условиями работы для масла являются условия эксплуатации, включающие короткие поездки с частыми остановками и запусками и работой на холостом ходу. Именно в этих условиях эксплуатируется большинство легковых автомобилей - городская езда (на работу, с работы, за покупками) с периодическими более длинными пробегами, когда двигатель, наконец, полностью прогревается. Установка не вентилируемой защиты поддона картера, а также демонтаж элементов охлаждения масла ведет к его перегреву со всеми вытекающими отсюда последствиями... При таких условиях эксплуатации имеет смысл сократить срок замены масла. Так что срок замены масла - понятие компромиссное. С учетом экономических соображений компромисс этот в наших условиях составляет 6-8 тысяч километров. Недопустимо увеличивать сроки замены синтетического масла -ни в одной инструкции к автомобилю нет таких рекомендаций. Производитель двигателя - единственный, кто вправе это определять, рекомендуя либо определенный пробег, либо временной интервал.

В процессе работы двигателя масло темнеет из-за:

1. окисления и разложения (контакт масла с продуктами сгорания топлива и нагретыми до высоких температур частями двигателя)

2.накапливания продуктов неполного сгорания топлива (по мере увеличения срока службы двигателя и его изнашивания, в связи с увеличением зазоров между сопряженными деталями, прорыв продуктов из камеры сгорания в картер и загрязнение масла увеличиваются. Поэтому в новых двигателях масло темнеет меньше, чем в изношенных . Потемнение масла это также признак того, что оно выполняет свои функции, благодаря наличию в нем эффективных присадок, масло смывает и удерживает в своем объеме продукты окисления и «грязь» попавшую в двигатель, сохраняет чистыми внутренние поверхности двигателя, защищая их от нагаролакообразования.

3. Октановое число и методы его повышения

Октамновое числом -- это фактически уровень детонации, при котором бензин воспламеняется и взрывается в камере сгорания вашего автомобиля. Если бензин воспламенится ранее чем надо, в то время когда еще не закрыты полностью впускные клапана и цилиндр не находится в верхней точке то естественно двигатель, не то что не будет работать на полную мощность, а будет работать некорректно, что еще хуже, фактически мы получим детонацию но об этом далее. При таком низком октановом числе мы получим при длительной эксплуатации кучу проблем с частями двигателя - износ клапанов, седел под них и дополнительный нагар и т.д.. Кроме того несоответствие октанового числа для двигателя влечет за собой и ту самую дополнительную детонацию, которую часто путают с стуком клапанов.

Октановое число получается путем смещения составляющих бензина. Изооктан вещество которое почти не взрывоопасно при повышении давления, и его детонационная стойкость была принята за 100 единиц. В то же время н-гептана совершенно не стоек к детонации при повышении давления (можно сказать самодетонирующий), поэтому его детонационная стойкость принята за 0. Именно смесь данных вещест и позволяет регулировать октановое число в бензине. Кроме того в бензин добавлен триметилпентан, от которого октановое число мало зависит. Бывают бензины и с октановым числом более 100 едениц для них используют изооктан с добавлением различных объемов присадок

http://www.autosecret.net/avtosecret/380-oktan

Методы повышения октанового числа

Производить бензин с высокими показателями октанового числа можно двумя способами: сложным технологическим, что обусловливает высокую себестоимость получаемого продукта, и более простым и дешевым -- путем добавления специальных добавок (антидетонаторов). Так, из Аи-76 можно легко получить Аи-92, а из Аи-92 - Аи-95. Давайте посмотрим как это можно сделать.

Методы повышения октанового числа

Одним из наиболее широко используемых в настоящее время средств для увеличения уровня октанового числа считается метилтретбутиловый эфир (МТБЭ), представляющий собой бесцветную легковоспламеняющуюся жидкость со свойственным ей запахом. МТБЭ характеризуется высоким октановым числом и нетоксичностью. При добавлении 10-15% МТБЭ в состав бензина, рост октанового числа составляет порядка 6 -- 12 единиц. Большинство высокооктановых бензинов производится с применением этой или других аналогичных добавок эфирного класса. К недостатка МТБЭ можно отнести его высокую летучесть и возможность испарения из бензина в жаркую погоду.

Добавки на основе спиртов

В бензин также могут добавляться и спирты (метиловый и этиловый). К примеру, добавка в бензин Аи-92 10% этилового спирта позволяет повысить октановое число до 95 единиц, а также несколько снизить токсичность выхлопных газов. Однако использование спиртов приводит к значительному росту давления насыщенных паров, что может стать причиной образования паровых пробок в трубопроводах топливной системы. Помимо этого, проблемой является гигроскопичность (поглощение влаги из воздуха) и хорошая растворимость этилового спирта в воде, что требует разработки специальных мероприятий по условиям хранения данной смеси и периодического мониторинга содержания спиртового компонента. Если этого не соблюдать, в составе бензина может появиться вода, что приведет к повышенному расходу топлива, неполному его сгоранию или, при значительном ее проценте, возникновению ледяных пробок в зимний период.

Метилтретбутиловый эфир.

Это одна из наиболее популярных добавок для повышения октанового числа топлива. Ее особенности - бесцветность, способность к легкому воспламенению, низкая токсичность, сильный запах и высокий уровень октана. Достаточно долить в бензин около 15% данного эфира (от общего объема топлива), чтобы повысить октановое число на 8-12 пунктов. Чаще всего именно этот метод используется для увеличения «октана». Но у него есть недостаток - полученный таким способом бензин много быстрее испаряется в солнечную погоду из-за своей повышенной летучести.

Спиртовые добавки (на основе этилового или метилового спирта).

Также применяются для повышения качества топлива. К примеру, добавив 1/10 части этилового спирта в бензин АИ-92 можно сделать его 95-м. При этом на авто существенно снижается токсичность выхлопов. Но данный метод имеет целый ряд недостатков. Так, проявляется способность спирта впитывать в себя влагу, что требует от автолюбителя дополнительных мероприятий по «осушению» бензина. Кроме этого, есть высокий риск появления пробок в топливной системе.К слову, если не предпринимать никаких мер, то в топливе появляется вода, а это повышенный расход, неполное сгорание топливной смеси, высокий риск замерзания бензина в системе и прочие проблемы. Поэтому придется

Тетраэтилсвинец

Тетраэтилсвинец (ТЭС) Рb(С2Н5)4 признан одним из самых эффективных антидетонаторов. Он представляет собой маслянистую бесцветную жидкость, с температурой кипения около 200°С. Использовать ТЭС в качестве антидетонатора начали еще в 1921 г, и по сегодняшний день он является одним из наиболее дешевых и эффективных средств (в концентрации 0,05% ТЭС позволяет повысить октановое число бензина на 15 -- 17 пунктов). В чистом виде тетраэтилсвинец не добавляется, так как при сгорании образовывается оксид свинца, который осаждается на клапанах, поршнях и т.д. в виде нагара. Для удаления из камеры сгорания оксидов свинца начали применять специальные "вещества-выносители" (бромистый этил, диромэтан, дибромпропан), который при сгорании образовывали со свинцом летучие соединения, легко удаляемые из камеры сгорания. Смесь тетраэтилсвинца с "веществом-выносителем" и специальным красителем имела название этиловая жидкость, а бензин с данными компонентами -- этилированным. Сегодня, производство этилированного бензина запрещено ввиду его высокой токсичности. Свинец способен накапливаться в организме, является ядом и вызывает рассеянный склероз. Кроме того, этилированный бензин нельзя использовать в автомобилях, оборудованных каталитическими нейтрализаторами отработавших газов. Последние выводятся из строя при работе двигателя порядка нескольких часов. В качестве антидетонаторов также применяются изопентан, изооктан, неогексан, бензол, толуол, ацетон и др.

Ферроцен. Присадка с высоким содержанием железа позволяет повысить октановое число бензина. Но в то же время негативно влияет на свечи, образуя на них токопроводящий налет, от которого сложно избавиться. Как следствие - свечи быстро выходят из строя.

Влияние добавок на работу двигателя

Высокая детонационная способность -- это очень большая скорость распространения фронта пламени, при которой образуются ударные волны. Чем выше октановое число, тем стабильнее, эффективнее и экономнее может быть обеспечена работа двигателя. Рост количества новых автомобилей, в которых используются двигатели, требующие высокооктановых топлив, вызвали увеличение выпуска бензинов с октановыми числами 92, 95 и выше, постепенно сокращая спрос на низкооктановые топлива.

Но во всех этих плюсах, есть безусловно и свои минусы. Некачественное топливо на «левых» заправках, с искусственно повышенным октановым числом, приводит к серьезным поломкам автомобиля.

Весь материал взят с сайтов

1. http://www.alltransportation.ru/tralls-1127-1.html

2. http://www.auto-uch.info/mm_smm.html

Размещено на Allbest.ru