Гидравлическое масло

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Федеральное агентство по образованию РФ

Волгоградский государственный технический университет

Кафедра "Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей"

Семестровая работа

по дисциплине «Эксплуатационные материалы»

Тема: «Гидравлическое масло»

Выполнил: студент гр. АТ-312 Гусаков И.В.

Проверил: Д.Т.Н., проф. Дыгало В.Г

Волгоград, 2017



Введение

Выбор данной тема заключается в том, что гидравлическое масло моего автомобиля выполняет много функций, не считая усилителя руля, как в других автомобилях. На моем автомобиле установлена гидропневматическая подвеска, которая связана с системой ГУР, то есть гидравлическоемасло моего автомобиля должна обладать определенными свойствами. Так как я мало понимаю, что такое гидравлическоемасло, я и решил взять эту тему на рассмотрение.

Рисунок 1 - Гидравлическая система Citroen C5

В современных автомобилях большое значение имеют гидравлические системы, где рабочим телом является жидкость. Гидравлические системы предназначены для приведения в действие различных агрегатов и механизмов: привода тормозов, усилителей рулевого управления, механизмов опрокидывания кузова автомобилей-самосвалов, различных гидроподъемников, жидкостных амортизаторов. В гидравлических приводах усилие передается через жидкость. Вследствие практической не сжимаемости жидкости усилие передается равномерно по всем направлениям и без запаздывания.

Высокий коэффициент полезного действия гидроприводов (0,90….0,95) дают возможность передавать быстро и плавно энергию на расстояние к различным агрегатам и приводить их в движение.

Жидкости работают в контакте со многими металлами, с резиновыми и кожаными уплотнительными деталями, и манжетами. Жидкости, применяемые в гидравлических системах, должны обеспечивать надёжную и длительную работу этих систем при различных условиях эксплуатации автомобилей. Это достигается лишь в том случае, когда количество применяемых жидкостей удовлетворяет определённым требованиям.



1. Характеристика гидравлического масла

Гидравлическое масло -- жидкость, используемая как носитель энергии. В качестве рабочих жидкостей применяются минеральные, синтетические и полусинтетические масла, жидкости на силиконовой основе, водомасляные эмульсии, масляно-водяные эмульсии.

1.1 Функции жидкости

Главная задача гидравлического масла заключается в трансляции давления на рабочий компонент системы. Это может быть поршень или клапан, главное, что объем масла выступает динамичным передатчиком усилия и вместе с этим выполняет целый ряд вспомогательных функций. Например, как уже отмечалось, техническое масло обеспечивает смазку трущихся элементов рабочей системы, продлевая их ресурс. В зависимости от условий эксплуатации может потребоваться и выполнение специальных задач.

1.2 Свойства

Качество выполнения вышеупомянутых функций определяется свойствами конкретного состава. К базовым эксплуатационным качествам гидравлических масел относят стойкость к термическим воздействиям, вязкость, инертность и плотность. Но все большее значение имеют и специальные рабочие качества, в том числе и защитные. Например, антикоррозийность позволяет противостоять жидкости и влажной среде без негативных процессов ржавления. Немаловажно и гидравлическое сопротивление жидкости, которое определяет интенсивность рабочей функции состава. То есть чем меньше показатель сопротивляемости, тем легче передается усилие от силового агрегата. В итоге затрачивается меньше энергоресурсов на обеспечение функционирования установки. Другое дело, что достижение оптимальных показателей сопротивляемости редко выполняется без потерь в других технико-физических качествах гидравлических масел.

1.3 Составы жидкости для гидравлики

Выходной продукт обычно представляет собой концентраты, базирующиеся на технических маслах и присадках. Классическим примером является средство, изготовленное с применением минерального масла и эмульгаторов, а также разбавленное антикоррозийными ингибиторами. Собственно, такая комбинация сама по себе может выступать базой для приготовления более технологичных модификаций, которые также могут совмещаться с огромным спектром эластомеров. Например, чтобы повысить гидравлическое давление жидкости, производители вводят в составы уплотнители. И напротив, если нужно добиться более высокой степени эластичности рабочего компонента, добавляются эмульсионные смазывающие масла.

1.4 Базовая основа

В качестве базового минерального масла могут использоваться парафиновые составы, нафтеновые смеси и различные комбинированные растворы. Выделяются и особые модификации с улучшенными основными рабочими качествами. Это синтетические жидкости, в изготовлении которых используются компоненты гидрокрекинга, эфирные составы и полигликоли, которые чаще всего применяются для огнестойких смесей. Находят свое применение и натуральные базовые основы, из которых производятся биоразлагаемые гидравлические масла. Жидкости такого типа могут иметь в составе растительные продукты переработки, которые отличаются экологической чистотой. Независимо от типа базовых масел, имеет значение и качество их очистки. Существуют разные категории, отличающиеся степенью предварительной подготовки состава. Есть смеси грубой очистки, а встречаются и масла, прошедшие многократную фильтрацию. Нельзя сказать, что второй вариант будет наилучшим во всех случаях использования. В некоторых сферах оптимально себя проявляются именно жидкости, в основе которых заложена грубая элементная комбинация.



2. Классификация гидравлических масел

Жидкость в гидроусилителе выполняет ряд стандартных для автомобильного масла задач:

Охлаждает трущиеся друг о друга детали, отводя тепло от них и не позволяя перегреваться;

Смазывает детали, входящие в систему;

Защищает элементы системы от коррозии.

Основные характеристики для жидкости гидроусилителя следующие:

Свойства присадок, которые находятся в ее составе;

Гидравлические и механические свойства;

Вязкость.

2.1 Требования к эксплуатации гидравлических масел

Чтобы обеспечить бесперебойную работу гидравлике смазка должна отвечать определенным требованиям:

В Российской Федерации действует ГОСТ, отвечающий международным стандартам. На гидравлические жидкости он маркируется номером 17479.3-85, что соответствует ISO 3448 и состоит из трех групп знаков: название, класс вязкости, сфера эксплуатации.

Так как работа гидравлического механизма проходит при довольно высоких температурах, употребляемое масло обязано иметь температуру вспышки еще выше, дабы не кипеть. А вот температура замерзания должна быть низкой.

Производимое вещество подвергается тщательной фильтрации. Однако, полимерные присадки, добавляемые для повышения индекса вязкости, имеют тенденцию накапливаться на фильтрующем элементе гидросистемы.

Во избежание всевозможных утечек в гидросистеме надо обратить внимание на уплотнители. Материал, из которого они изготовлены, должен быть совместим с используемой смазкой. Предпочтение имеют фирменные уплотнения, предназначенные для конкретной гидравлики.

Нельзя смешивать масла, предназначенные для различных гидравлических систем.

2.2 Виды гидравлических масел

Перед тем, как ответить на вопрос, какое масло в гидроусилитель, необходимо определиться с существующими типами этих жидкостей. Исторически случилось так, что автолюбители различают их лишь по цветам, хотя это не совсем правильно. Ведь более технически грамотно обращать внимание на допуски, которыми обладают жидкости для ГУР. В частности:

вязкость;

механические свойства;

гидравлические свойства;

химический состав;

температурные характеристики.

Рисунок 2 - Вязкость смазочной жидкости

При выборе в первую очередь необходимо обращать на перечисленные характеристики, а потом уже на цвет. Кроме этого, в настоящее время используют такие масла в ГУР:

Минеральные. Их использование обусловлено наличием большого количества резиновых деталей в системе ГУР -- уплотнительных колец, сальников и прочего. При сильных морозах и при сильной жаре резина может потрескаться и потерять свои эксплуатационные свойства. Чтобы этого не случилось, используют именно минеральные масла, которые наилучшим образом защищают резиновые изделия от перечисленных вредных факторов.

Синтетические. Проблема их использования заключается в том, что в их составе имеются каучуковые волокна, которые оказывают вред резиновым уплотнительным изделиям, имеющимся в системе. Однако современные автопроизводители стали добавлять в резину силикон, который нейтрализует действие синтетических жидкостей. Соответственно, область их использования постоянно растет. При покупке машины обязательно почитайте в сервисной книжке, какое масло лить в ГУР.

Перечислим преимущества и недостатки каждого из упомянутого типа масел. Итак, к преимуществам минеральных масел относится:

щадящее воздействие на резиновые изделия системы;

невысокая цена.

Недостатки минеральных масел:

значительная кинематическая вязкость;

высокая склонность к образованию пены;

малый срок эксплуатации.

Преимущества полностью синтетических масел:

длительный срок эксплуатации;

устойчивая работа в любых температурных режимах;

низкая вязкость;

самые высокие смазывающие, антикоррозионные, противоокислительные и пеноподавляющие свойства.

Недостатки синтетических масел:

агрессивное воздействие на резиновые детали системы ГУР;

допуск на использование в ограниченном количестве автомобилей;

высокая цена.

Гидравлические масла для ГУР имеют в своем составе следующие присадки:

уменьшающие трение;

стабилизаторы вязкости;

антикоррозионные вещества;

стабилизаторы кислотности;

красящие составы;

противопенные присадки;

составы для защиты резиновых деталей механизма ГУР.

2.3 Свойства гидравлических масел

Вязкостные и низкотемпературные свойства определяют температурный диапазон эксплуатации гидросистем и оказывают решающее влияние на выходные характеристики гидропривода. При выборе вязкости гидравлического масла важно знать тип насоса. Изготовители насоса, как правило, рекомендуют для него пределы вязкости: максимальный, минимальный и оптимальный. Максимальная - это наибольшая вязкость, при которой насос в состоянии прокачивать масло. Она зависит от мощности насоса, диаметра и протяженности трубопровода. Минимальная - это та вязкость при рабочей температуре, при которой гидросистема работает достаточно надежно. Если вязкость уменьшается ниже допустимой, растут объемные потери (утечки) в насосе и клапанах, соответственно падает мощность и ухудшаются условия смазывания. Пониженная вязкость гидравлического масла вызывает наиболее интенсивное проявление усталостных видов изнашивания контактирующих деталей гидросистемы. Повышенная вязкость значительно увеличивает механические потери привода, затрудняет относительное перемещение деталей насоса и клапанов, делает невозможной работу гидросистем в условиях пониженных температур.

Вязкость масла непосредственно связана с температурой кипения масляной фракции, ее средней молекулярной массой, с групповым химическим составом и строением углеводородов. Указанными факторами определяется абсолютная вязкость масла, а также его вязкостно-температурные свойства, т.е. изменение вязкости с изменением температуры. Последнее характеризуется индексом вязкости масла.

Д ля улучшения вязкостно-температурных свойств применяют вязкостные (загущающие) присадки - полимерные соединения. В составе товарных гидравлических масел в качестве загущающих присадок используют полиметакрилаты, полиизобутилены и продукты полимеризации винил-бутилового эфира (винипол).

Антиокислительная и химическая стабильности характеризуют стойкость масла к окислению в процессе эксплуатации под воздействием температуры, усиленного барботажа масла воздухом при работе насоса. Окисление масла приводит к изменению его вязкости (как правило, к повышению) и к накоплению в нем продуктов окисления, образующих осадки и лаковые отложения на поверхностях деталей гидросистемы, что затрудняет ее работу.

Повышения антиокислительных свойств гидравлических масел достигают путем введения антиокислительных присадок обычно фенольного и аминного типов.



2.4 Цвет гидравлических масел

Еще одним важным параметром жидкости механизма рулевого управления является ее цвет. В продаже можно найти жидкость в 3 вариантах цветов: зеленом, желтом и красном. Здесь важно отметить, что жидкости для гидроусилителя одного цвета можно между собой смешивать. При этом имеется важное правило: никогда не смешивайте минеральные и синтетические масла, касается оно и жидкостей для гидроусилителя.

Предлагаем более подробно ознакомиться с отличиями жидкостей для рулевого управления разных цветов:

Красная

Данный цвет говорит о том, что подобная жидкость (в большинстве случаев) применяется для автоматической коробки передач. Она может быть, как минеральной, так и синтетической, и при покупке масла красного цвета важно проверить данный параметр. Смешивать красную жидкость гидроусилителя можно с желтой, но нельзя с зеленой.

Желтая

Это универсальная жидкость гидроусилителя, которую можно встретить в автоматической и ручной коробке передач. Как отмечалось выше, масло желтого цвета предусматривает смешиваемость с красной вариацией.

Зеленая

Жидкость гидроусилителя зеленого цвета можно заливать только в автомобили с ручной коробкой передач. Ее нельзя смешивать с маслами других цветов.

2.5 Наличие посторонних примесей

Что такое гидравлическое масло - это жизнеобеспечение всей системы механизмов. В составе гидравлических масел не должно быть никаких примесей и воды. В процессе эксплуатации в гидросистему вместе с маслом попадает вода, она способствует окислению жидкости и вызывает гидролиз солей металлов. Кроме того, вода ускоряет накопление шлама, который забивает интервалы между деталями механизма и очистительные фильтры.

2.6 Соответствие машин и жидкостей ГУР

Самыми распространенными являются две разновидности жидкостей -- Dexron и PowerSteeringFuel (PSF). Причем первая распространена больше. В настоящее время, в основном, используют жидкости, соответствующие стандартам Dexron II и Dexron III. Оба состава изначально были разработаны компанией “Дженерал Моторз”. Dexron II и Dexron III в настоящее время выпускается многочисленными производителями по лицензии. Между собой они отличаются температурным диапазоном использования. Немецкий концерн Daimler, куда входит и всемирно известный Mercedes-Benz, разработал собственную жидкость для ГУР, имеющую желтый цвет. Однако в мире много компаний, производящих такие составы по лицензии.

Таблица 1 - соответствий жидкостей для гидроусилителей и марками автомобилей

Марка автомобиля	Жидкость для ГУР
FORD FOCUS 2	Зеленая -- WSS-M2C204-A2, Красная -- WSA-M2C195-A
RENAULT LOGAN	Elf Renaultmatic D3 или Elf Matic G3
Chevrolet CRUZE	Зеленые -- Pentosin CHF202, CHF11S и CHF7.1, Красная - Dexron 6 GM
MAZDA 3	Оригинальная ATF M-III или D-II
Марка автомобиля	Жидкость для ГУР
ВАЗ ПРИОРА	Рекомендовано типа -- PentosinHydraulikFluid CHF 11S-TL (VW52137)
OPEL	Dexron разных типов
TOYOTA	Dexron разных типов
KIA	DEXRON II или DEXRON III
HYUNDAI	RAVENOL PSF
AUDI	VAG G 004000 М2
HONDA	Оригинальные PSF, PSF II
Saab	Pentosin CHF 11S
Mercedes	Специальные составы желтого цвета для концерна Daimler
BMW	Pentosinchf 11s (оригинал), Febi S6161 (аналог)
Volkswagen	VAG G 004000 М2



3. Система обозначения гидравлических масел

гидравлический масло жидкость

Рассмотренные в данном пункте классификации учитывают виды всех гидравлических масел.

Принятая в мире классификация минеральных гидравлических масел основана на их вязкости и наличии присадок, обеспечивающих необходимый уровень эксплуатационных свойств.

В соответствии с ГОСТ 17479.3-85 ("Масла гидравлические. Классификация и обозначение") обозначение отечественных гидравлических масел состоит из групп знаков, первая из которых обозначается буквами "МГ" (минеральное гидравлическое), вторая - цифрами и характеризует класс кинематической вязкости, третья - буквами и указывает на принадлежность масла к группе по эксплуатационным свойствам.

Таблица 2 - Классы вязкости гидравлических масел

Класс вязкости	Кинематическая вязкость при 40 °С, мм2/с
5	4,14-5,06
7	6,12-7,48
10	9,00-11,00
15	13,50-16,50
22	19,80-24,20
32	28,80-35,20
46	41,40-50,60
68	61,20-74,80
Класс вязкости	Кинематическая вязкость при 40 °С, мм2/с
100	90,00-110,00
150	135,00- 165,00

По ГОСТ 17479.3-85 (аналогично международному стандарту ISO 3448) гидравлические масла по значению вязкости при 40 °С делятся на 10 классов.

В зависимости от эксплуатационных свойств и состава (наличия соответствующих функциональных присадок) гидравлические масла делят на группы А, Б и В.

Группа А (группа НН по ISО) - нефтяные масла без присадок, применяемые в малонагруженных гидросистемах с шестеренными или поршневыми насосами, работающими при давлении до 15 МПа и максимальной температуре масла в объеме до 80 °С.

Группа Б (группа HL по ISO) - масла с антиокислительными и антикоррозионными присадками. Предназначены для средненапряженных гидросистем с различными насосами, работающими при давлениях до 2,5 МПа и температуре масла в объеме свыше 80 °С.

Группа В (группа HM по ISO) - хорошо очищенные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками. Предназначены для гидросистем, работающих при давлении свыше 25 МПа и температуре масла в объеме свыше 90 °С.

В масла всех указанных групп могут быть введены загущающие (вязкостные) и антипенные присадки. Загущенные вязкостными полимерными присадками гидравлические масла соответствуют группе НV по ISO 6743/4.

В таблице приведено обозначение гидравлических масел существующего ассортимента в соответствии с классификацией по ГОСТ 17479.3-85. В таблице кроме чисто гидравлических масел включены масла марок "А", "Р", МГТ, отнесенные к категории трансмиссионных масел для гидромеханических передач. Однако благодаря высокому индексу вязкости, хорошим низкотемпературным и эксплуатационным свойствам и из-за отсутствия гидравлических масел такого уровня вязкости они также используются в гидрообъемных передачах и гидросистемах навесного оборудования наземной техники. Некоторые давно разработанные и выпускаемые гидравлические масла по значению вязкости нестрого соответствуют классу по классификации, обозначенной ГОСТ 17479.3-85, а занимают промежуточное положение. Например, масло ГТ-50, имеющее вязкость при 40 °С 17-18 мм2/с, находится в ряду классификации между 15 и 22 классами вязкости.

По вязкостным свойствам гидравлические масла условно делятся на следующие:

маловязкие - классы вязкости с 5 по 15;

средневязкие - классы вязкости 22 и 32;

вязкие - классы вязкости с 46 по 150.

Таблица 3 - Обозначение товарных гидравлических масел

Обозначение масла по ГОСТ 17479.3-85	Товарная марка
МГ-5-Б	МГЕ-4А, ЛЗ-МГ-2
МГ-7-Б	МГ-7-Б, РМ
МГ-10-Б	МГ-10-Б, РМЦ
МГ-15-Б	АМГ-10
МГ-15-В	МГЕ-10А, ВМГЗ
МГ-22-А	АУ
МГ-22-Б	АУП
МГ-22-В	"Р"
МГ-32-А	"ЭШ"
МГ-32-В	"А", МГТ
МГ-46-В	МГЕ-46В
МГ-68-В	МГ-8А-(М8-А)
МГ-100-Б	ГЖД-14с



Заключение

Гидравлические механизмы часто выполняют ответственные задачи, требующие подключения высоких мощностей. В свою очередь, гидравлическая жидкость выступает полноценным функциональным компонентом таких систем, обеспечивая стабильную работу агрегатов. При условии правильного выбора данного масла обслуживающий персонал сможет не только продлить срок службы эксплуатируемого автомобиля, но и повысить энергоэффективность оборудования. Связано это с тем, что те же показатели сопротивляемости рабочей жидкости могут повысить или смягчить нагрузку на приводной механизм, что напрямую отразится на объеме потребляемого ресурса.



Список литературы

Васильева, Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы [Текст]/ Л.С. Васильева. - М.: Транспорт, 2006. - 279с.

Грамолин, А.В. Топливо, масла, смазки, жидкости и материалы для эксплуатации и ремонта автомобилей [Текст]/А.В. Грамолин. - M.: Машиностроение, 2005. - 63с.

Справочник масел и смазочных материалов - 1999, - 100с.

Размещено на Allbest.ru

...