Лекций Автомобильные эксплуатационные материалы

Конспект лекций по дисциплине
«Автомобильные эксплуатационные материалы»























Челябинск



ВВЕДЕНИЕ

Цель и содержание дисциплины, последовательность изложения тем, связь с дисциплинами по специальности. Значение дисциплины как одной из специальных дисциплин при подготовке техников в области технического обслуживания и ремонта автомобильного транспорта.
Понятие о химмотологии. Основные требования к автомобильным топливам и смазочным материалам. Затраты на эксплуатационные материалы и себестоимость перевозок. Понятия о показателях свойств и показателях качества топлив, масел, смазок и специальных жидкостей. Понятие о паспорте на топливо, смазочные материалы и специальные жидкости.

Расходы на эксплуатацию подвижного состава автомобильного транспорта, а также надёжность его работы существенно зависят от качества и культуры применения эксплуатационных материалов. Следует отметить, что затраты на топливо, масла, смазки составляют до 30% себестоимости перевозок.
Необходимо уяснить, что эффективность использования эксплуатационных материалов может быть достигнута в результате изучения свойств, правил хранения и применения этих материалов. В процессе усвоения дисциплины следует научиться правильно выбирать необходимые марки автомобильных топлив, масел и пластичных смазок в зависимости, от условий эксплуатации автомобилей и уметь применять свои знания на практике.
Начиная изучать учебный материал дисциплины, следует ознакомиться с общим содержанием тем, которые предусматривают не только знакомство с нефтепродуктами (маслами, смазками, топливами), но и изучение свойств и характеристик автомобильных специальных жидкостей (для гидравлических систем и систем охлаждения), а также с конструкционными, лакокрасочными и другими ремонтными материалами. Последний раздел предлагает изучить токсичность и огнестойкость автомобильных материалов, а также требования техники безопасности при работе с ними. Не следует забывать о мерах защиты окружающей среды и о вредном воздействии эксплуатационных материалов на флору и фауну.
Приобретенные знания помогут учащимся экономно расходовать эксплуатационные материалы, строго выполнять меры предосторожности при работе с ними и определять качество некоторых из них простейшими методами в условиях автотранспортных предприятий. Это позволит им на практике обеспечивать безотказность транспортных средств, повышать их долговечность и тем самым сокращать затраты на техническое обслуживание и ремонт подвижного состава.
Достижению рационального использования эксплуатационных материалов способствует новая наука, получившая название химмотология.
Следует уяснить суть этой науки, разобраться в трёх- и четырёхзвенной её структуре.
X и м мо т о л о г и я - это теория и практика рационального использования горючего и смазочных материалов в технике. Основной её задачей является повышение эффективности использования топлив и масел.
Название этого нового научного направления образовано сокращением трех слов: химия + мотор + логия, т.е. учение о химии в моторах.
Все проблемы рационального использования топлив и масел в двигателях внутреннего сгорания можно разделить на первичные и вторичные:
- первичные, возникающие в процессе создания или совершенствования двигателя когда одновременно разрабатываются технические требования к качеству топлива и масел, на которых должен будет эксплуатироваться двигатель;
- вторичные, возникающие в условиях эксплуатации двигателя, когда по тем или иным причинам появляется необходимость в изменении качества применяемых топлив и масел.
В первом случае химмотологические проблемы рассматриваются в основном в трехзвенной система: двигатель - топливо - смазочное масло, а во втором - в четырехзвенной системе: двигатель - топливо - смазочное масло - эксплуатация.
В химмотологии двигатель, топливо и смазочное масло рассматриваются как составные части единой трехзвенной системы, которая для наглядности представлена в виде схемы (рис.1), отражающей качественную взаимосвязь между ее звеньями.


Эта трехзвенная система характеризуется двумя особенностями. Во-первых, между ее звеньями существует сложная взаимосвязь. Так, например, если изменить качество топлива или масла только по одному из его показателей, то при этом неизбежно произойдут количественные изменения и в других показателях этого продукта, величина которых будет зависеть от качества перерабатываемого сырья и технологических процессов получения, продукта. Побочные изменения в качестве продукта, в свою очередь, могут повлиять на эффективность эксплуатации техники. Во-вторых, при существенном изменении в одном из звеньев, как правило, приходится вносить изменения и в другие звенья.
Подтвердим это положение следующим примером. При переводе среднеоборотных дизелей с дистиллятного топлива на остаточное (более тяжелое по фракционному составу, но более дешевое) столкнулись с закоксовыванием форсунок, повышенным износом цилиндров, компрессионных колец и поршневых канавок, прогаром фасок клапанов и образованием углеродистых отложений в турбокомпрессорах. Чтобы устранить эти недостатки, пришлось изменить конструкцию форсунок, химический состав металлов, из которых изготовлены цилиндры, поршневые кольца и фаски клапанов, режим работы двигателя, а также применить более высококачественное масло, нейтрализовавшее вредное действие сернистых соединений, содержащихся в остаточном топливе.
Эти особенности трехзвенной системы показывают, какие серьёзные затруднения стоят на пути решения первичных химмотологических проблем, в частности, когда для двигателя подбираются топливо и масло. При этом проще решаются задачи, если двигатель предназначен для работы на существующих сортах топлива и масла, и значительно труднее, если вопрос ставится об использовании новых сортов этих продуктов. В последнем случае качество нефтепродуктов обычно рассматривается как одно из средств улучшения конструкции, повышения надежности, долговечности и экономичности работы двигателя, т.е. получения более совершенного образца техники. Разумеется, что при этом учитывается и вопросы, имеющие отношение к производству и экономии топлив и масел. Однако в целом первичные химмотологические проблемы носят преимущественно технический характер, так как подчинены в первую очередь совершенствованию образцов техники,
В четырёхзвенной химмотологической системе существует ещё более сложная связь между звеньями, обусловленная действием многочисленных факторов, представленная для наглядности в виде схемы (рис.. 2).
В полном виде эта схема применима для поршневых двигателей, для других видов техники она чаще всего используется в сокращенных вариантах в соответствии со спецификой данного образца техники.
Так, например, для реактивных двигателей, у которых топливо и масло не контактируют между собой, на схеме не нужны связи (на рисунке показаны стрелками) 2-3 и 3-2; для механизмов, работающих вне контакта с топливом, используется только часть данной схемы, т.е. двухзвенная система: механизм - смазочный материал (1-3) или трехзвенная система: механизм - смазочный материал - эксплуатация (1-3-4).
Эффективность использования топлив и смазочных масел в эксплуатации зависит от успешного решения как первичных, так и вторичных химмотологических проблем.
Вторичные химмотологические проблемы в большинстве случаев проявляются при эксплуатации тогда, когда возникает необходимость внести те или иные изменения в качество применяемых топлив и масел, что может быть вызвано разными причинами, важнейшими из которых являются:
1.Экономические - в целях снижения стоимости нефтепродукта, повышения экономической эффективности его использования в технике и уменьшения эксплуатационных затрат при его применении, хранении, транспортировании, перекачке и заправках машин.
2.Технические - в целях повышения надежности работы и долговечности техники.
3. Энергетические - в целях снижения расхода продукте.
4. Экологические - в целях снижения токсичности продукта и уменьшения загрязнения окружающей среды.
5. Международные - в целях приведения качества продукта в соответствие с международными требованиями.
Итак, химмотология изучает топлива и смазочные материалы во взаимосвязи с их производством, техникой, для которой они предназначены, и условиями эксплуатации.
К основным задачам в области химмотологии относятся:

- разработка оптимальных требований к качеству горючего и смазочных материалов;
- разработка и внедрение в эксплуатацию новых сортов горючего и смазочных материалов;
- классификация топлив, масел и смазок;
- проведение унификации горючего и смазочных материалов;
- разработка норм расхода горючего и смазочных материалов;
- разработка мероприятий по сохранению качества и снижению потерь топлив, масел, смазок и специальных жидкостей при хранении, перекачках, транспортировании, применении;
- разработка квалифицированных методов оценки эксплуатационных свойств и методов контроля качества топлив, масел, смазок и жидкостей;
- разработка ускоренных эксплуатационных испытаний горючего и смазочных материалов;
- изучение процессов изменения горючего, смазочных материалов, а также обобщение опыта эксплуатации и установление закономерностей, связывающих качество топлив и смазочных материалов с надежностью, долговечностью и экономичностью работы двигателей и механизмов;
- решение экологических задач, направленных на снижение загрязнения окружающей среды.
Топлива, масла, пластичные смазки, являющиеся продуктами переработки нефти, имеют определенный элементный и групповой состав, определяющий их физические и химические свойства. Кроме того, в зависимости от условий работы узлов и агрегатов автомобиля, где применяются эксплуатационные материалы, к последним предъявляются специфические требования, соответствие которым обеспечивает безотказную работу этих узлов и агрегатов.
Каждое требование определяется одним или несколькими показателями, величины которых нормированы соответствующими ГОСТ и техническими условиями (ТУ). При конкретном изучении бензинов, дизельных топлив, масел, пластичных смазок следует рассмотреть сущность основных показателей по каждому виду эксплуатационных материалов. Например, важнейшими требованиями, предъявляемыми к бензинам, являются испаряемость и детонационная стойкость. В соответствии с ГОСТ на бензин они определяются следующими показателями: температурные параметры фракционного состава, давление насыщенных паров и октановое число. Для масла одним из основных требований является прокачиваемость масла к узлам, что определяется показателем "вязкость". Другое требование - минимальное изменение вязкости с изменением температурных условий - характеризуется индексом вязкости и т.д.
С целью контроля качества каждой партии нефтепродуктов выдается паспорт. Это документ, где для данного продукта приводятся конкретные значения показателей, определенных соответствующим ГОСТ.
Основными ГОСТ и ТУ с которыми следует ознакомиться, являются:
ГОСТ 2084-77, ТУ 30.001.165-87 «Автомобильные бензины».
ГОСТ Р1105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин».
ГОСТ 305-82 «Дизельные топлива».
ГОСТ 8581-78 «Масла для автотракторных дизелей».
ГОСТ 10541-78 «Масла для карбюраторных двигателей».
ГОСТ 17479.2-85 «Трансмиссионные масла».
Показатели качества определены конкретным ГОСТ и для каждого вида пластичной смазки.
Далее следует освоить оценку показателей качества нефтепродукта в соответствии с техническими требованиями ГОСТ. Учащийся должен уметь отбраковать нефтепродукт (масло, смазку, топливо и т.д.) по отклонениям показателей паспорта от значений ГОСТ; пояснить, как эти отклонения скажутся на работоспособности деталей узлов (агрегатов), где он применяется; иметь представление о доведении нестандартных показателей до норм ГОСТ.
Для закрепления этого материала необходимо дать ответ на соответствующий вопрос контрольной работы.

Тема 1. Химический состав топливно-смазочных материалов.
Производство нефтяного топлива.
Энергетической установкой, приводящей в движение транспортное средство, является двигатель внутреннего сгорания. Следует вспомнить, что до настоящего времени источником энергии для него служит жидкое и газообразное топливо. Основными видами жидкого топлива являются бензины и дизельные топлива.
Согласно общим требованиям, предъявляемым к топливам
любого вида, топливо должно:
своевременно и полностью сгорать в цилиндрах двигателя и образовывать минимальное количество токсичных веществ в отработавших газах;
сгорать с наименьшим количеством нагара в камере сгорания и не вызывать отложений во внутренней системе двигателя;
обладать противоизносными и антикоррозионными свойствами;
обеспечивать быстрый и надежный пуск двигателя при различных температурах окружающего воздуха.
Общность физико-химических свойств и структуры топлив, как и предъявляемых к ним требований, определяется общим исходным сырьем, из которого они получаются.
Изучение раздела необходимо начать с рассмотрения элементного и группового состава нефти. В нефть в виде соединений входят: углерод (83-87%), водород (12-14%), сера (3-45%), азот (0,001-1,8-5, кислород (0,5-1,0%).
Особенно глубоко следует изучить групповой химический состав топливо-смазочных материалов, т.е. предельные (насыщенные) углеводороды, к которым относятся парафиновый, нафтеновый и ароматический ряды, и непредельные углеводороды, а также физические свойства предельных углеводородов.
Надо ознакомиться с их структурными формулами, обратить внимание на их свойства, т.к. количественное присутствие тех или иных групп углеводородов в топливах (карбюраторных, дизельных) и смазочных материалах оказывает влияние на их эксплуатационные свойства.
Знание химического состава нефти облегчит усвоение последующего материала по конкретным топливам, маслам и смазкам.
Далее следует ознакомиться с соединениями, в молекулы которых входят сера и кислород, рассмотреть условия образования смолисто-асфальтовых веществ, их классификацию, воздействие на детали механизмов и систем двигателя. Не менее важно представлять их влияние на эксплуатационные показатели топливосмазочных материалов, знать, что свободная сера и сернистые соединения, вызывая коррозию металлов, оказывают воздействие на металлы деталей механизмов и систем двигателя.
Надо остановиться на вопросах очистки или ограничения содержания в топливосмазочных материалах вредных примесей.
Изучая способы получения автомобильных нефтяных топлив, обратите внимание на технологию процессов переработки нефти. Первоначально нефть подвергается прямой перегонке, сущность которой заключается в нагревании нефти до заданной температуры с последующим охлаждением образующихся паров до жидкого состояния и разделением их на отдельные фракции.
С целью увеличения выхода светлых нефтепродуктов и повышения их качества применяется деструктивная переработка нефтяного сырья.
Типичным процессом деструктивной переработки является крекинг-процесс. Сущность его заключается в том, что крупные молекулы углеводородов, кипящие при высокой температуре, составляющие перерабатываемое сырье, под действием температуры и давления расщепляются на несколько легких молекул, кипящих при более низкой температуре, которые и составляют автомобильные топлива.
Из разновидностей крекинг-процессов самое главное внимание должно быть уделено каталитическому крекингу как наиболее передовому методу переработки нефтяного сырья.
Качество прямогонных бензинов (особенно полученных из сернистой нефти) улучшается при их последующем каталитическом риформинге, являющемся одним из основных процессов современного нефтеперерабатывающего завода.
Автомобильные нефтяные топлива, полученные одним из указанных способов, должны быть очищены от органических (нафтеновых) кислот, непредельных углеводородов, смолисто-асфальтовых веществ, сернистых соединений, а также подвергнуты стабилизации для повышения их химической и физической стабильности во время транспортирования, хранения и применения.
Товарное топливо, т.е. то, которое поступает на рынок, представляет собой смесь из фракций, полученных различными способами переработки нефти. Качество его доводится до норм стандарта с помощью различных присадок, улучшающих те или иные свойства топлива.
В последнее время в связи с ограниченностью запасов нефти и остро вставшими вопросами защиты окружающей среды от канцерогенных продуктов сгорания топлива всё более широкое применение находят альтернативные топлива: природный газ, нефтяной углеводородный газ, спирты, синтетическое топливо, водород и другие. Заметное влияние на общий баланс потребления альтернативных топлив оказывает лишь сжатый природный газ, применяемый в первую очередь на грузовых автомобилях. Основными же видами топлива для автотранспорта традиционно остаются бензины и дизельные топлива.
Тема 2. Автомобильные бензины
Данная тема является одной из важнейших, ибо надежность и экономичность работы двигателей, в различных эксплуатационных условиях, их долговечность во многом зависит от качества применяемого бензина.
Следует твердо знать эксплуатационные требования к качеству бензинов: определенная испаряемость и детонационная стойкость, необходимая физическая и химическая стабильность, минимальное коррозионное воздействие на металлы, отсутствие механических примесей и воды. Надо знать показатели физических свойств бензинов: плотность, теплотворную способность, испаряемость. Особое внимание надо уделить последнему показателю. Студент должен знать, что испаряемость определяет надежность поступления топлива из бака в карбюратор, скорость образования и качество топливовоздушной смеси, а этим определяется легкость пуска двигателя, быстрота прогрева и полнота сгорания бензина после прогрева двигателя, возможность образования паровых пробок в топливной системе. Испаряемость бензина определяется фракционным составом. При изучении фракционного состава необходимо обратить внимании на его характерные точки: температуры начала и конца разгонки, температуры перегонки 10%, 50%, 90% объёма бензина. Далее надо разобраться в сути эксплуатационной оценки бензинов по фракционному составу с использованием специальных номограмм. По этим номограммам надо знать, что означают области температур, при которых выгоняется 10%, 50%, 90% бензина, и уметь практически определять для данного бензина различные температурные зоны работы двигателя (зона легкого запуска, затрудненного запуска и т.д.).
Чтобы точно оценить особо легкие фракции, наиболее опасные с точки зрения образования паровых пробок в топливопроводах, в ГОСТ на бензины введен дополнительный показатель испаряемости - давление насыщенных паров. По этому показателю судят о пусковых качествах бензина и склонности его к образованию паровоздушных пробок в системе питания двигателей: чем выше давление насыщенных паров, тем лучше пусковые качества бензина и больше вероятность образования паровоздушных пробок во время работы двигателя. С повышением давления насыщенных паров бензина увеличиваются потери от испарения его при хранении на складах и в топливных баках.
Далее следует провести оценку качества бензинов по показателям их химических свойств: детонационной стойкости, химической стабильности, коррозионности.
Надо иметь в виду, что развиваемая двигателем мощность зависит от скорости, начала, конца и полноты сгорания рабочий смеси. Надо изучить условия нормального и аномального (детонационного и калильного) сгорания.
Учащийся должен четко представлять сущность детонационного сгорания топлива. Надо хорошо разобраться в причинах, вызывающих детонацию; знать, какие изменения происходят в работе двигателя, как они влияют на его тягово-мощностные показатели, а также иметь представление о способах устранения детонационного режима.
Надо разобраться, каким показателем и как оценивается детонационная стойкость бензина, как присваивается каждому бензину значение этого показателя, какие методы при этом используются и как можно повысить показатель детонационной стойкости бензина.
Изучая вопрос о химической стабильности бензинов надо разобраться в её сущности, методах оценки. Уяснить, что характеризует показатели: "индукционный период", "содержание фактических смол", "кислотность". Надо знать условия повышения коррозионной активности бензинов по присутствию в них минеральных и органических кислот, серы и сернистых соединений, уметь дать оценку этой активности.
Следует обратить внимание на тот факт, что для большинства высокофорсированных двигателей с высокими степенями сжатия требуется этилированный бензин, содержащий в антидетонационных присадках тетраэтилсвинец. Свинец и его соединения пагубно действуют на органы и ткани человека, нарушают обменные процессы и нервную систему. В комплексе с другими вредными веществами, входящими в состав отработавших газов, они загрязняют и отравляют нашу флору и фауну. В целях защиты последних этилированное топливо постепенно выходит из употребления. Следует ознакомиться с группой новых неэтилированных бензинов, определенных ГОСТ Р1105-97 "Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин".
Необходимо ознакомиться с действующими ГОСТ 2084-77 и
ТУ 38.001.165 87 на автомобильные бензины и внимательно разобраться в значениях показателей, чтобы сравнивая конкретные значения паспорта и ГОСТ, уметь объяснить как отклонения в показателях повлияют на работу двигателя в различных эксплуатационных условиях.

Тема 3. Автомобильные дизельные топлива
Изучая эту тему, полезно вспомнить, что представляет дизельное топливо как нефтяная фракция, условия получения. Необходимо отметить факторы, способствующие более широкому его распространению на автомобильном транспорте в сравнении с применением бензинов. Это, например, лучшая физическая и химическая стабильность, что гарантирует снижение потерь дизельного топлива при транспортировании и хранении.
Эксплуатационные требования к качеству дизельного топлива определяются его физико-химическими свойствами.
Например, на бесперебойность подачи топлива в цилиндры влияет температура помутнения и застывания, содержание механических примесей и воды.
Нужно знать, что характеризуют температуры помутнения и застывания, какие физические изменения происходят при этом в топливе, как лабораторным способом определяется температура застывания образца топлива. Следует рассмотреть примеры рекомендаций по практическому использованию дизельных топлив с учётом температур помутнения и застывания. Далее надо знать обозначения дизельных топлив и применяемость их в зависимости от климатических условий.
Вода в дизельном топливе может послужить причиной нарушения его подачи в цилиндры двигателей при низкой температуре, когда она может превратиться в кристаллы льда. При плюсовых температурах вода с топливом образует эмульсию, разрушающую фильтрующие элементы фильтров тонкой очистки.
Содержание воды в нефтепродуктах ГОСТ допускает не более 0,025%, что принято называть "следами".
Механические примеси в виде песка, глинозема, попадающие в топливо при небрежном хранении, транспортировании и заправке автомобилей, образуют на стенках, трущихся деталях риски, царапины, подвергают ускоренному износу плунжерные пары высокого давления, засоряют сопла форсунок.
Стандартом на дизельное топливо наличие механических примесей в нём не допускается.
Далее следует изучить смесеобразующие свойства дизельных топлив. Это испаряемость и вязкость.
Испаряемость определяется фракционным составом, который совместно с вязкостью характеризует тонкость распыла и легкость испарения топлива. Необходимо ознакомиться со стандартными температурными точками фракционного состава, по которым можно судить о присутствии высококипящих или низкокипящих углеводородов.
Избыток высококипящих углеводородов говорит об утяжеленном, а низкокипящих - об облегченном фракционном составе топлива. Необходимо ознакомиться с условиями работы двигателя при утяжеленном или облегченном фракционном составе, выяснить, к каким отрицательным последствиям могут привести эти свойства топлива.
Следует выяснить, что характеризует вязкость топлива, как она выражается, в каких единицах измеряется; разобраться, как зависят от вязкости качество распыла и дальнобойность струи, чёткость начала и конца подачи топлива форсункой.
Вспомнив из курса "Устройство автомобилей" принцип работы дизельных двигателей, следует дать характеристику процессу самовоспламеняемости, пояснить суть их "мягкой" и "жесткой" работы, а также выяснить суть понятия "период задержки воспламенения", связав его с индикаторной диаграммой двигателя.
По аналогии с оценкой детонационных свойств бензинов, надо изучить, что характеризует цетановое число для дизелей, как его определяют и присваивают испытуемому дизельному топливу. Следует знать, что от величины цетанового числа зависят пусковые свойства двигателя.
Необходимо представлять, присутствие каких углеводородных групп в топливе оказывает влияние на величину цетанового числа и какими методами его можно повысить.
В процессе изучения темы надо обратить внимание на свойства топлива, способствующие образованию отложений на деталях топливной системы. Эти свойства топлив оговорены показателями ГОСТ 305-82.
Опасным фактором, нарушающим нормальный режим работы двигателя, является отложение нагара в камере сгорания, на клапанах, насос-форсунках. При этом ухудшается топливная экономичность и снижается мощность.
Коксуемость выражается количеством (в процентах) образовавшегося твёрдого углистого остатка (кокса) при испытании образца топлива в лабораторных условиях на специальном приборе. Согласно ГОСТ 305-82 вышеуказанные показатели имеют следующие значения:
- концентрация фактических смол не более 25 мг/100см3;
- зольность не более 0,008%;
- коксуемость, %, не более, для топлива «Л» - 0,20, для «3» и «А» - 0,10.
Способность дизельного топлива к осмолению зависит от наличия в нём непредельных углеводородов. 0 количестве последних судят по йодному числу. Надо чётко усвоить сущность этого показателя. Согласно ГОСТ йодное число должно быть не более 5 г йода на 100 г топлива.
Коррозионное воздействие дизельного топлива на детали двигателя аналогично воздействию на них бензина. По ГОСТ 305-82 определяющим показателем здесь является содержание серы (не более 0,2%). Дизельные топлива с меньшим суммарным содержанием серы не вызывают осложнений в работе двигателя. Контроль наличия активной серы проводится воздействием топлива на медную пластинку.
Коррозионную агрессивность дизельных топлив вызывает также наличие водорастворимых кислот и щелочей. Их присутствие в топливе не допускается.
Остальные агрессивные состояния определяются показателем "кислотность". Учащийся должен знать, что он означает.
В заключение надо разобраться, какие марки дизельных топлив существуют, как они обозначаются, и по каким признакам идет их применение.
Тема 4. Газовое и альтернативные автомобильное топлива
Современные автотранспортные средства являются основными потребителями нефти и нефтепродуктов. В настоящее время 75% бензина и 25% дизельного топлива, производимых в России, потребляются автомобильным транспортом.
Учащийся должен разобраться в положительных и отрицательных аспектах применения указанных выше видов топлива, учитывая экологическую и экономическую сторону.
Возникающая нехватка нефтяного топлива будет покрываться за счёт альтернативных топлив, объём производства и применения которых будет в это время непрерывно расти. Этому будет способствовать увеличение затрат на добычу нефти, т.к. 4I% разведанных запасов нефти уже извлечены, а новые месторождения находятся в труднодоступных местах и требуют больших затрат на разработку
В связи с этим ученые развитых стран прогнозируют постепенную замену нефтяного топлива на альтернативные, в качестве которых будут использоваться природные горючие газы, добываемые из газовых и нефтяных месторождений, а также промышленные газы, получаемые при переработке нефти, нефтяных газов и твердых горючих ископаемых.
При изучении материала темы полезно вспомнить устройство и работу газобаллонных установок на газобаллонных автомобилях. Далее надо рассмотреть преимущества применения газообразных топлив, а также отметить существующие недостатки этого применения.
Газовое топливо, применяемое для автомобилей, находится в сжиженном или сжатом состоянии. Надо ознакомиться с показателями, характеризующими состояние газов. В частности, для автомобилей, работающих на сжиженном газе, ГОСТ 20448-80 предусматривает выпуск двух марок газов: СПВТз (смесь пропана и бутана техническая зимняя) и СПБТл (смесь пропана и бутана техническая летняя). По вышеуказанному ГОСТ надо ознакомиться с основными показателями газов этих марок. Следует отметить, что ГОСТ 27578-87 предусматривает применение ещё двух видов сжиженных тазов: ПА - пропан автомобильный и ПБА - пропан-бутан автомобильный. Надо знать область применения газов как топлив в зависимости от климатических районов.
Далее надо изучить компонентный состав и показатели качества сжатого природного газа (СПГ), в соответствии с ТУ 51-166-83, отметить его недостатки и достоинства.
К группе альтернативных, можно отнести газоконденсаторные топлива. Полезно иметь представление об этом топливе.
Во многих странах находят применение синтезированные из каменного и бурого угля спиртовые топлива: метанол и этанол. Надо разобраться в условиях применения этих топлив в двигателях внутреннего сгорания, исходя из их физических свойств как в смеси с бензином, так и в чистом виде.
Привлекает к себе внимание проблема использования водорода в качестве топлива. Сложность её решения заключается в обеспечении необходимого запаса топлива на борту автомобиля и его полной пожаро- и взрывобезопасности. Следует ознакомиться с наиболее эффективными добавками к современным автобензинам, например, метилтретичнобутиловый эфир (ИБЭ).
С видом на перспективу экономии бензина ведутся работы по применению воды в качества компонента топлива. Однако механизм действия воды на процесс сгорания изучен не полностью.
В заключение изучения темы полезно будет иметь представление о использовании водно-бензиновой эмульсии (ВБЭ) и водотопливных эмульсий (ВТЭ) в дизелях.
Тема 5. Автомобильные смазочные масла
Раздел является одним из важнейших разделов курса.
Изучение данной темы рекомендуется начать с рассмотрения конкретного назначения смазочных материалов и определения общих требований, которые должны к ним предъявляться.
Одним из основных назначений масла в узлах и агрегатах современного автомобиля является уменьшение износа сопрягаемых деталей и потерь на трение, что в конечном итоге повышает экономичность автомобиля. Следует знать, что величина потерь на трение зависит от характера трения. Необходимо разбираться в существующих видах трения и представлять, что применение масел, обеспечивающих жидкостное и частично граничное трение деталей, решает задачу увеличения межремонтных пробегов и снижение затрат на ремонт, что снижает себестоимость эксплуатации автомобилей.
Далее следует уяснить, что масла, как и топлива, производятся на базе продуктов переработки нефти. Надо знать способы и условия производства масел и основные технико-эксплуатационные требования, которые к ним предъявляются. Следует знать, что эти общие требования конкретизируются в зависимости от узлов, где масло применяется. Надо знать классификацию масел по назначению.
Далее надо ознакомиться со свойствами, определяющими эксплуатационные качества масел. Наиболее важными из них являются вязкостно-температурные свойства.
Следует знать суть понятия вязкость при рабочей температуре. Что она означает, единицы измерения, а также, что от величины вязкости зависит износ трущихся деталей и потери энергии на трение. Надо знать, что изменение вязкости от температуры выражается графически вязкостно - температурными характеристиками (кривыми). Изменение степени вязкости от температуры определяется условным показателем - индексом вязкости. Следует представлять его физическую сущность и способы определения.
Рекомендуется ознакомиться с условиями работы масла в автомобильных двигателях и в зависимости от этих условий выделить три основных зоны (высокотемпературную, среднетемпературную , низкотемпературную), дать им характеристики, пояснив, какие изменения происходят с маслом в каждой зоне.
Совокупность изменений свойств масла при работе в двигателе называется старением масла. Надо разобраться в фактоpax, влияющих на этот процесс, в количественных и качественных изменениях, происходящих при старении в каждой температурной зоне.
При дальнейшем изучении эксплуатационных свойств масел следует остановиться на их вязкостных показателях. Выяснить, что внешне характеризует вязкость масла и как это проявляется. Следует знать, что характеризуют вязкостно-температурные свойства масел, их графическую интерпретацию, понимать сущность безразмерной величины "индекс вязкости".
При изучении смазочных свойств масел надо знать, что они являются обобщением ряда их свойств, влияющих на процессы трения и износа трущихся деталей. Надо знать характеристику антифрикционных, противоизносных и противозадирных смазочных свойств. Особо следует разобраться в смазывающей способности масел при граничной смазке.
Далее следует разобраться, в чём сущность антиокислительных свойств масел, в чём выражаются моющие свойства масел и как они оцениваются, чем опасно вспененное состояние масла для работы двигателя.
При эксплуатации автомобильных двигателей возникают проблемы защиты их систем и механизмов от коррозии. Надо разобраться с проявляющейся здесь двоякой ролью масла, отметив, воздействием на металлы, а также выяснить, в чём проявляется суть защитных свойств масел.
Для улучшения эксплуатационных свойств масел к базовым маслам добавляют специальные присадки. Надо иметь понятие о вязкостных и депрессорных присадках, знать механизм действия моющих и антиокислительных присадок. Знать назначение противоизносных и противозадирных присадок, а также знать, что представляют из себя многофункциональные присадки и их характеристики.
Для практического применения моторных масел необходимо разобраться в их классификации и обозначении по ГОСТ 17479.I--85 "Обозначение нефтепродуктов. Масла моторные".
Система обозначения включает три группы знаков: первая - буква М; вторая - цифры, характеризующие класс кинематической вязкости при 100°С; третья - прописные буквы В, Г, Д, обозначающие группу эксплуатационных свойств. Цифровые индексы при них (I или 2) соответственно относятся к маслам карбюраторных и дизельных двигателей.
Необходимо знать марки масел, применяемых в зимних или летних условиях, а также всесезонно. Причем для всесезонных загущенных масел в знаменателе дробного обозначения класса вязкости указывается вязкость при 100°С, а в числителе - при -18°С.
Далее надо разобраться, как в зависимости от степени форсирования двигателя подбираются масла по эксплуатационным свойствам.
Для практической деятельности надо представлять какие масла применяются в современных автомобилях.
Примеры обозначений моторных масел по (по ГОСТ 17479.1-85):
М8В1, где М - моторное,
8 - класс вязкости (вязкость 8 мм2/с при 100°С),
В1 - масло для среднефорсированных карбюраторных двигателей.
M43/8-B2-Г1, где
4з/8 - класс вязкости,
з - масло содержит загущающие присадки,
B2,Г1- масло используется как в среднефорсированных дизелях (В2), так и в высокофорсированных карбюраторных двигателях (Г1),
Если индекс при последней букве отсутствует, значит масло применяется как в карбюраторных, так и в дизельных двигателях.(M8-B).
В США и странах Европы обозначения масел для двигателей включают в себя класс вязкости и область применения.
Градация масел по вязкости производится по классификации SАE J ЗО0е, разработанной Обществом американских инженеров (Society of Automotive
Еngeneers).
По условиям и областям применения оценка качества идет по системе API, предложенной Американским нефтяным институтом (American Реtro eum Institute).
По классификации вязкости SАE J ЗООе масла подразделяются и маркируются следующим образом:
- летние - цифрами 20,30,40,50 (цифра означает вязкость в секундах Сейболта. при 8,90С);
- зимние - 10W, 15 W, 20W, 25W ( W - первая буква от слова Winter (зима);
- всесезонные (загущенные) имеет двойную нумерацию, например, 10W -50, что означает, что масло при -17,8°С соответствует по вязкости SAЕ ё - 10, а при 98,9°С - 50.
По классификации АРI моторные масла делятся на две категории:
S - категория "сервис" (преимущественно для масел карбюраторных двигателей легковых автомобилей, работающих в сфере обслуживания)
С - коммерческая категория ( для масел дизельных двигателей тягачей, дорожно-строительных машин, осуществляющих коммерческие перевозки ).
В каждой категории масла уровень эксплуатационных свойств в зависимости от условий работы подразделяется на классы, имеющие маркировку латинскими буквами А, В, С, D , Е, F, G. Поэтому обозначение области применения осуществляется двумя буквами, указывающими категорию и класс масел, например: SЕ - для карбюраторных двигателей, работающих в условиях эксплуатации средней напряженности; СD - для дизельных двигателей, работающих в напряженных условиях.
Универсальные масла, относящиеся к обеим категориям классификации, имеют маркировку двух классов разных категорий, например SЕ/СD.
Надо уметь ориентироваться в обозначениях масел отечественной и зарубежной классификации, т.к. это необходимо для правильного подбора масла для двигателя. На пример, масло М6з/12Г1 по зарубежной классификации будет иметь обозначение: вязкость - 20W-30 (SAЕ); по условиям работы - SЕ (API).
Для изучения показателей масел для карбюраторных двигателей следует использовать ГОСТ 10541-78 и ТУ 38.101048-85. С показателями для дизельных двигателей можно ознакомиться по ГОСТ 8581-78. А универсальные масла (для дизелей и карбюраторных двигателей) можно найти в ГОСТ 10541-78.
еобходимо знать, что представленные в ГОСТ показатели (вязкость, индекс вязкости) характеризуют не только эксплуатационные свойства масел, но и свойства масел, влияющие на коррозионный износ деталей (щелочное число, сера). Присутствие каких продуктов в масле вызывает интенсивную коррозию деталей кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения. Разберитесь в сущности щелочного числа, что оно определяет.
Для полной характеристики смазочного масла в стандартах и технических условиях приводятся некоторые другие контрольные показатели (зольность, содержание механических примесей, воды, серы, температура вспышки). Изучите характеристики каждого показателя и их влияние на работу масла в двигателе.
Новые конструкции современных двигателей предъявляют всё более высокие требования к качеству масел. Нефтяные масла всегда полностью отвечают этим требованиям. Поэтому всё чаща применяются синтетические масла, полученные на основе сложных эфиров.
Будущий техник должен представлять свойства этих масел, знать их вязкостно-температурные характеристики; уметь применять их на отечественных двигателях. Здесь следует руководствоваться рекомендациями завода-изготовителя двигателя. Однако замену отечественного масла на зарубежное завод-изготовитель двигателей может дать только после соответствующих испытаний.
Например, для автомобилей BA3-2I063 можно применять масло
" Havoline" класса вязкости SAE – 10W/30, по условиям и области применения API – SC/CD. Для автомобилей M-2I4I2 можно применять масло для двигателя
« Havoline-Х» - класс вязкости SAE - I0W/40, по условиям и областям применения API -SF/CЕ, а также масло, изготовленное на Нижегородском нефтеперерабатывающем заводе - I0W/40, SF/CE .
В результате изучения темы студент должен знать ассортимент моторных масел, применяемых в двигателях современных отечественных автомобилей и уметь применять эти знания на практике.
Приступая к изучению трансмиссионных масел, учащемуся полезно вспомнить устройство агрегатов и узлов, входящих в трансмиссию автомобиля, принцип работы механической и гидравлической трансмиссий, нагрузки, возникающие в зубчатых и червячных зацеплениях. Это поможет рассмотреть специфические особенности работы трансмиссионных масел, проявляющиеся в их способности создавать масляную пленку на зубьях шестерен и в местах контакта, где развиваются высокие удельные давления. Определить быть введены дополнительные антиокислительные, моющие, депрессорные, противопенные, диспергирующие и ряд других химически активных присадок, которые, взаимодействуя с металлом, образуют пленки хлоридов, сульфидов или фосфидов железа. Эти пленки плавятся при более низких температурах, чем металлы, и поэтому предохраняют трущиеся детали от закусывания в точках контакта, уменьшая износ.
С ассортиментом трансмиссионных масел учащийся должен ознакомиться по ГОСТ 17479.2-85 "Масла моторные, трансмиссионные и жидкости гидравлические".
Трансмиссионные масла классифицируются по вязкости (классы вязкости) и по уровню эксплуатационных свойств (группы).
Обозначение трансмиссионных масел состоит из 3-х групп знаков:
- первая группа обозначается буквами ТМ;
- вторая группа знаков обозначается цифрами и характеризует принадлежность к группе масел по эксплуатационные свойствам;
- третья обозначается цифрами и характеризует класс вязкости, например,
ТМ-5-9, где ТМ - трансмиссионное масло, 5 - масло по условиям эксплуатации имеет противозадирные и многофункциональные присадки, 9 - класс вязкости.
Кроме указанного ГОСТ, масло маркируется еще по старой действующей документации.
Учащийся должен это знать и представлять соответствие в обозначении масел по новой и старой документации, кроме этого следует ознакомиться и с обозначениями этих масел по зарубежной классификации.
В маркировке трансмиссионных масел по нормативно-технической документации буквы и цифры обозначают следующее:
Т - масло трансмиссионное,
А - автомобильное,
Д - долгоработающее,
С - получено из сернистых нефтей,
П - масло содержит присадку,
К - масло для автомобилей КамАЗ.
Цифра показывает кинематическую вязкость.
Международная классификация трансмиссионных масел аналогична вышерассмотренной классификации моторных масел.
Классификация API делит масла на 6 групп от GL - 1 до GL - 6.
Например, масла группы GL -4 предназначены для коробок передач с механическим управлением редукторов со спирально-коническими или гипоидными главными передачами, GL -5 -для работы в более жестких условиях.
Группа масел GL - 6 имеет то же применение, но обладает улучшенными противозадирными свойствами и повышенной долговечностью.
Таким образом, в соответствии со сказанным, отечественное масло
ТАД-17И будет иметь маркировку TM5-I8 по ГОСТ I7479-85 и по международной классификации обозначение SАЕ 85W-90, API GL-5.
А новое масло ТМ-5-9п, применение которого позволило увеличить надежность и долговечность коробок передач переднеприводных автомобилей, по SAЕ можно отнести к классу 80W - 90, а по API - к группам GL -4 и GL -5.
Необходимо ознакомиться с маслами для гидротрансформаторов и автоматических коробок передач, маслами, применяемыми в рулевых приводах с гидроусилителем и гидрообъемных передачах.
В завершение изучения темы следует рассмотреть номенклатуру этих масел в соответствии с ГОСТ 17479.3-85.
Тема 6. Пластичные смазки
Изучая эту тему, необходимо разобраться, в каких узлах и агрегатах применяются пластичные смазки. Полезно вспомнить конструкции этих узлов, в частности узлов трения и качения, герметизация которых недостаточна и возможно попадание воды, механических примесей и т.д.
Следует ознакомиться с особенностью свойств пластичных смазок, по которым они напоминают как жидкие, так и твердые тела. Особенности их строения, понять, как образуется структура этих смазок на основе трехкомпонентной коллоидной системы; знать, что представляют собой эти компоненты; рассмотреть процесс приготовления смазок.
Учащийся должен знать, по каким основным признакам классифицируются смазки, как они различаются по типу загустителя, функциональному назначению.
Далее следует, по аналогии с маслами, изучить эксплуатационные свойства пластичных смазок:
- вязкостно-температурные;
- прочностно-температурные;
- смазочные и коррозионные (защитные);
- стабильность, водостойкость.
Необходимо знать, что характеризует температура каплепадения, в чём сущность коллоидной и химической стабильности. Надо иметь представление об их механических свойствах, знать их основные показатели. Особенно тщательно следует разобраться в физической сущности предела прочности и эффективной вязкости. Как к любому нефтепродукту, к качеству пластичных смазок предъявляются требования минимального коррозионного воздействия на металлы.
Будущий техник должен изучить основные свойства пластичных смазок по действующим ГОСТ и ТУ, а также области применения смазок для узлов и деталей в зависимости от различных условий эксплуатации.
В последнее время в узлах автомобилей находят применение многоцелевые литиевые смазки «Литол-24», «Фиол-I»), а также специальные автомобильные смазки на литиевой (ЛСЦ-15, ШРУС-4, «Фиол-2», «Фиол-2у») и на бариевой (ШРБ-4) основе. По большинству показателей они превосходят старые смазки (солидолы, I-I3, ЦИАТИМ-201). Наибольшим их достоинством является широкий температурный интервал, работоспособность при температуре до 120-130°С и высокая механическая стабильность. Последнее свойство особенно важно для герметизированных узлов, в частности для подшипников скольжения и шарнирных соединений, т.е. для таких узлов, в которых вся смазка подвергается деформации. Например, из-за низкой механи -ческой стабильности смазка «Солидол С» в процессе эксплуатации разупрочняется и вытекает из узлов, в то время как «Литол-24» сохраняет свои свойства, удерживается в узле и обеспечивает длительную работу подшипников качения и скольжения без смены и пополнения смазки. Смазка ШРБ-4 применяется для шаровых шарниров и наконечников тяг рулевой трапеции. А для шарниров привода передних колес, подшипников сцепления, телескопических стоек - смазка ШРУС-4, равноценной замены которой пока нет.
В заключение полезно разобраться во взаимозаменяемости некоторых отечественных и импортных смазок .
Тема 7. Автомобильные специальные жидкости
Эффективность и надежность работы двигателя в оптимальном тепловом режиме (9О°0) в значительной степени зависит от качества жидкостей, применяемых в системе охлаждения. Охлаждающая жидкость контактирует с разнообразными конструктивными, материалами: детали - двигателей; и агрегаты системы охлаждения (радиаторы водяные насосы и др.) изготовляются из чёрных и цветных металлов и их сплавов (алюминий, медь, латунь и др.); в системе охлаждения используются также резиновые соединения и уплотнительные детали.
Чтобы полностью соответствовать своему назначению охлаждающая жидкость должна иметь высокую температуру кипения и низкую температуру замерзания, определенную вязкость, минимальную склонность к образованию накипи и коррозии деталей двигателя.
В первую очередь следует ознакомиться со свойствами наиболее распространенной охлаждающей жидкости - воды.
Учащийся должен знать природу образования накипи, иметь представление о жёсткости воды и единицах её измерения, уметь применять природную воду из различных источников. Надо разобраться, как предупреждать и снижать накипеобразование, что позволит предотвратить потерю мощности двигателя и снизить расход топлива.
Недостатки воды как охлаждающей жидкости (высокая температура замерзания, низкая температура кипения, коррозия металлов) вызвали широкое применение низкозамерзающих охлаждающих жидкостей антифризов выполненных на основе водных растворов двухатомного спирта CH2OH-CH2ОH с температурой кипения 197°. Надлежит знать положительные и отрицательные качества антифризов по сравнению с водой (антикоррозионные свойства, агрессивность к резине и др.). Следует иметь понятие о новом поколении антифризов, известных под названием "Тосол",
Низкозамерзающие охлаждающие жидкости (НОЖ) изготовляются по ГОСТ 28084-89, техническим условиям и регламентам. В частности, по ТУ 6-02-751-86 выпускаются охлаждающие жидкости «Тосол» марок А (концентрат), А-40 и А-65, В последние годы отечественной промышленностью широко применяются НОЖ «Лена» (ТУ 113-07-02-88) марок А (концентрат), А-40 и А-65. По ТУ 6-01-17-30-85 - жидкости 0Ж-25ПГ с температурой начала кристаллизации - 25°С.
В состав охлаждающих жидкостей добавляют антикоррозионные присадки, защищающие от коррозии всех металлов.
Следует отметить характеристику новой НОЖ «Арктика-45», которая практически полностью решает экологическую проблему. В отличие от других жидкостей она не содержит ядовитого этиленгликоля, а состоит из раствора относительно безвредных солей.
Основные характеристики НОЖ «Арктика-45»:
- температура кристаллизации не выше - 45°;
- коэффициент температурного расширения в три раза меньше по сравнению с «Тосолом»;
- негорюча и взрывобезопасна;
- не разъедает краску;
- не нужно заменять после сроков, оговоренных для этиленгликолевых НОЖ;
- по теплопроводности и теплоёмкости на 15-20% превосходит другие известные НОЖ;
- растворяет ранее образовавшуюся накипь и отложения коррозии.
Начиная изучать амортизаторные жидкости, следует вспомнить принцип гашения колебаний в телескопическом амортизаторе, где рабочим телом служат маловязкие жидкости, обычно на нефтяной основе. К вязкостно-температурным свойствам амортизаторных жидкостей предъявляются особенно жесткие требования. Для обеспечения плавной работы амортизаторов вязкость жидкости должна быть не менее 10-15 сСт при температуре 50°С и не более 200-250 сСт при 0°С. Особые требования предъявляются к вязкости этих жидкостей при отрицательных температурах: их температура застывания должна быть в пределах -40°С.
Необходимо представлять, как изменится работа амортизатора при отклонении вязкости от указанных значений.
Надо знать, почему амортизаторные жидкости должны иметь высокую стабильность против окисления, испаряемости, совмещаться с конструкционными материалами, особенно резиновыми уплотнителями, не вызывая их набухания, усадки и других изменений резиновых деталей, приводящих к нарушению герметичности уплотнений и преждевременному выходу их из строя.
Следует разобраться в важности хороших смазывающих свойств этих жидкостей, малой склонности их к ценообразованию, рассмотреть присадки, вводимые в жидкости для улучшения их показателей.
Наибольшее распространение получили АЖ-12Т (ГОСТ. 23008--78), AЖ-I6A, МГП-10 (ОСТ 38-154-74). Например, основой жидкости АЖ-12Т является трансформаторное масло, загущенное кремнийорганической этилполисилоксановой жидкостью с добавлением присадок, В состав жидкости МГП-10 входит минеральное масло с пакетом присадок.
При изучении тормозных жидкостей студент должен знать их назначение в тормозной системе, условия работы.
Останавливаясь на основных эксплуатационных требованиях к тормозным жидкостям, особое внимание следует уделить показателю «температура кипения», отметив его влияние на надёжность тормозов.
К тормозным жидкостям предъявляются требования по вязкостно-температурным и смазывающим свойствам, химической стабильности, агрессивности к металлическим и резиновым деталям, которые аналогичны требованиям, предъявляемым к амортизаторным жидкостям.
Жидкости «Томь», «Нева», «Роса» имеют гликолевую основу, жидкость БСК представляет смесь 60% бутилового спирта и 50% касторового масла. Существенный недостаток этой жидкости - выпадание касторового масла в виде кристаллов при понижении температуры. Поэтому не рекомендуется применять спиртокасторовые жидкости при температуре ниже -20°С. Нельзя смешивать тормозные жидкости, изготовленные на различных основах, т.к. это может привести к их расслоению и потере эксплуатационных свойств.
Далее следует остановиться на жидкостях, применяемых в гидравлических подъемниках самосвалов, опрокидывающих устройств, домкратов, подъемных механизмов, гидроусилителей рулевых управлений. Например, индустриальные масла И-12А, И-20А применяются в гидроприводах подъемных механизмов, масло марки Р - в гидравлической системе гидроусилителей.
В заключение следует рассмотреть промывочные и очистительные жидкости. Например, при промывке двигателя при смене масла применяется промывочное масло ВНИИ-НП-ФД; для стеклоомывателя используется жидкость НИНХ-4.
Тема 8. Организация рационального применения топлива и смазочных материалов на автомобильном транспорте.
Рациональное применение топливно-смазочных материалов (ТСМ) определяется эффективностью управления их расходом. Студент должен знать основную цель управления расходом ТСМ на автотранспорте, знать, что эта цель достигается, если осуществляются следующие функции управления:

- планирование и нормирование расхода ТСМ;
-учет и контроль расхода ТСМ;
- контроль качества ТСМ;
- анализ эффективности использования ТСМ и выявление причин их перерасхода;
- разработка и осуществление мероприятий по экономии ТСМ и устранение причин их перерасхода при эксплуатации.
Ознакомившись с этими функциями, учащийся должен представлять суть факторов, влияющих на возможность управления расходом топлива (неуправляемые, консервативные и управляемые факторы). Кроме того, следует знать, что внедрение компьютерной техники позволит существенно снизить трудоемкость работ и повысить оперативность и эффективность управления.
Далее надо изучить сущность нормирования расхода ТСМ с учетом конкретных условий эксплуатации подвижного состава, показатели нормирования.
Нормы расхода топлива устанавливаются на пробег автомобиля и на транспортную работу, т.е. количество выполненных тонно-километров (линейные или индивидуальные нормы).
Например, для бортовых автомобилей и автопоездов нормы расхода топлива на каждые 100 т-км транспортной работы составляют:
- для карбюраторных автомобилей - 2 л;
- для дизельных автомобилей -1,3 л;
-для газобаллонных (на сжиженном газе) - 2,5 л.
В технических характеристиках автомобилей указываются нормы расхода топлива на 100 км пробега.
В общем виде расход топлива по линейным нормам определяется по формуле:



Q n- нормативный расход топлива, л;
L - пробег автомобиля или автопоезда, км;
K1 - норма расхода топлива на пробег, л/100 км;
К2 - норма расхода топлива на транспортную работу и на дополнительную массу прицепа или полуприцепа,
К3 - норма расхода топлива на одну ездку с грузом, л/ездку;
Р - объем транспортной работы, т-км;
m - количество ездок с грузом;
D - поправочный коэффициент (суммарная относительная надбавка) к нормам, в долях единицы.
Надо рассмотреть условия, при которых производится корректировка норм расхода топлива.
Нормы расхода масел и смазок устанавливаются на каждые 100 л общего расхода топлива, рассчитанного по линейным нормам.
Например, на 100 л топлива полагается:
- моторных масел для автомобилей и автобусов с карбюраторными двигателями - 2,4 л;
- с дизельными двигателями - 3,2 л;
- трансмиссионных масел соответственно 0,3 и 0,4л;
- пластичных смазок - 0,2 и 0,3 кг.
Далее следует рассмотреть сущность второго метода управления расходом топлива - управление по удельному (групповому) расходу. Здесь надо представлять условия, с учетом которых разрабатываются эти нормы, и что определяется на их основании.
В конце изучения этой темы рекомендуется рассмотреть важную функцию системы управления расходом топлива - оперативный контроль фактического расхода и наличия ТСМ, ознакомиться с контролем за "движением" топлива и его текущим расходом, рассмотреть задачи группы учета ТСМ в автотранспортных предприятиях.
Одна из важнейших проблем автомобильного транспорта - экономное и рациональное использование топливно-смазочных материалов. Учащийся должен знать, что в данном случае понимается под экономией ТСМ. Особое внимание надо уделить мероприятиям, проводимым в АТП по правильному расходованию нефтепродуктов. Надо ознакомиться с основными организационно-техническими мероприятиями, которые в этом плане являются наиболее эффективными:
- рациональная организация перевозок пассажиров и грузов;
- контроль технического состояния автомобилей и двигателей;
- вождение автомобилей;
- организация заправочно-смазочных работ;
- транспортирование, приём, хранение и выдача нефтепродуктов.
Например, решающими факторами экономии ТСМ при перевозочном процессе являются: разработка рациональных маршрутов, графиков движения, исключение порожних пробегов, правильный подбор подвижного состава, максимальное использование грузоподъемности, механизация погрузочно-разгрузочных работ и т.д.
Расход топлива зависит от технической исправности автомобиля, правильности регулировки всех узлов и агрегатов, влияющих на топливную экономичность. Например, неправильная регулировка тормозов и ступиц колес увеличивает расход топлива на 10-20%, масел и смазок - на 30-50%. При неисправностях в системе зажигания (например, плохо работает свеча) расход топлива возрастает на I5-I8%.
Снижение расхода масла достигается поддержанием в технически исправном состоянии поршневой группы механизма газораспределения, что достигается своевременным диагностированием технического состояния двигателя и возможно более быстрым устранением неисправностей,
В целом изучение этой темы не вызывает затруднений и весь материал можно найти в рекомендуемой литературе.
Тема 9. Лакокрасочные материалы
Окраска автобусов и автомобилей определяет не только их внешний вид, но и является надежной защитой от коррозии, продлевая срок службы подвижного состава.
Учащийся должен быть знаком с номенклатурой применяемых при ремонте лакокрасочных материалов и основными требованиями, предъявляемыми к ним, знать, какие компоненты входят в состав лакокрасочных материалов, назначение каждого компонента.
Будущий техник должен представлять структурное строение многослойного лакокрасочного покрытия, знать технологию подготовки поверхности к окраске и способы нанесения.
Далее надо разобраться, какие лакокрасочные материалы относятся к основным и вспомогательным.
Изучая группу основных лакокрасочных материалов, следует учесть, что их обязательным компонентом является пленкообразователь. Следует представлять, для чего он нужен и какие применяются пленкообразователи. В зависимости от вида пленкообразователя получают два типа красок. Студент должен знать их состав и для чего в них добавляются пигменты.
Следует остановиться на изучении вспомогательных лакокрасочных материалов. Они предназначены для ускорения высыхания слоев покрытий, их упрочнения, придания эластичности.
Маркировка лакокрасочных материалов в соответствии о ГОСТ 9825-73 осуществляется пятью группами буквенно-цифровых знаков:
- первая группа- наименование лакокрасочного материала – «эмаль», «грунтовка», «шпатлевка»; - вторая группа, обозначаемая двумя группами, указывает тип основного пленкообразователя по химическому составу.
Между первой и второй группой через дефис, ставят буквенный индекс, обозначающий специфические свойства;
- третья группа, отделяемая от второй также через дефис, определяет основное назначение лакокрасочного материала: цифрами 1-9 маркируются обозначения эмалей; 0 - для грунтовок; 00 - применяется в обозначении шпаклевок;
- четвертая группа определяет порядковый номер, присвоенный данному лакокрасочному материалу, и обозначается одной, двумя или тремя цифрами;
- пятая группа обозначает цвет лакокрасочного материала и дается полным словом.
Пример обозначения: «Эмаль-В-ПЭ-1179 красно-оранжевая», где:
I группа – «эмаль» - вид материала; В - водоразбавленная; П группа - ПЭ - полиэфирная ненасыщенная; Ш группа - I - атмосферостойкая;
IV группа - 179 - порядковый номер;
V группа - красно-оранжевая - цвет эмали.
Пример обозначения грунтовки: «Грунтовка ГФ-020 коричневая», где:
I группа - грунтовка - вид материала;
П группа - ГФ - глифталевая;
Ш группа - 0 - грунтовка;
IV группа - 20 - порядковый номер;
V группа - коричневая - цвет.
Пример обозначения шпаклевки: «Шпатлевка-НЦ -007» красно-коричневая, где: I группа - шпаклевка - вид материала;
11 группа - НЦ -нитроцеллюлозная;
Ш группа - 00 - шпаклевка;
1У группа - 7 - порядковый номер;
У группа - красно-коричневая - цвет шпаклевки.
Далее следует изучить свойства масляных и эмалевых красок, дать их характеристику, рассмотреть их достоинства и недостатки.
Следует ознакомиться с наиболее важными показателями малярных свойств лаков и красок. К ним относятся вязкость, время высыхания, укрывистость, адгезия, прочность и твердость плёнки и др. Надо знать, как оцениваются прочностные показатели, как измеряется твердость покрытия, что характеризует укрывистость лакокрасочного материала, чем она измеряется.
В заключение надо ознакомиться с типами защитных материалов, их назначением и применением.
Учащийся должен разобраться, что понимается под качеством ЛКМ и каким требованиям оно должно соответствовать. Далее следует изучить свойства масляных и эмалевых красок, дать их характеристику, рассмотреть их достоинства и недостатки.
Следует ознакомиться с наиболее важными показателями малярных свойств лаков и красок. К ним относятся вязкость, время высыхания, укрывистость, адгезия, прочность и твердость плёнки и др. Надо знать, как оцениваются прочностные показатели, как измеряется твердость покрытия, что характеризует укрывистость лакокрасочного материала, чем она измеряется.
В заключение надо ознакомиться с типами защитных материалов, их назначением и применением.
Тема 10. Конструкционно-эксплуатационные материалы.
Следует ознакомиться с условиями хранения резиновых изделий (шин, шлангов, листовой резины) с учетом того, что даже при небольших нагрузках они теряют свою форму и изменяют размеры; знать, при каких температурах должны осуществляться хранение и эксплуатация этих изделий, армированной резины, какие эксплуатационные факторы оказывают влияние на срок службы шин.
Учащийся должен также знать технологию ремонта камор и покрышек, оборудование для ремонта и применяемые материалы.
Следует ознакомиться с условиями хранения резиновых изделий (шин, шлангов, листовой резины) с учетом того, что даже при небольших нагрузках они теряют свою форму и изменяют размеры; знать, при каких температурах должны осуществляться хранение и эксплуатация этих изделий, армированной резины, какие эксплуатационные факторы оказывают влияние на срок службы шин.
Студент должен также знать технологию ремонта камер и покрышек, оборудование для ремонта и применяемые материалы.
В узлах и агрегатах современных автомобилей используется значительное
количество резиновых изделий. Учащиеся должны вспомнить наиболее ответственные резинотехнические изделия тормозной системы, рулевого управления и других узлов и агрегатов.
: Основным материалом при изготовлении резиновых изделий является каучук. Поэтому в первую очередь необходимо изучить свойства каучука.
При изучении способов получения каучука следует обратить внимание на свойства различных синтетических каучуков, которые в настоящее время являются основным сырьем для производства резины.
Для придания резине определенных свойств, необходимых для применения ее в различных эксплуатационных условиях, к каучуку добавляются примеси, называемые ингредиентами. Качественное и количественное сочетание ингредиентов с различными типами и марками каучуков позволяют получить резину с различными заранее заданными свойствами. Поэтому необходимо разобраться, для чего предназначены те или иные ингредиенты и какие свойства они придают резине.
Каучук в смеси с ингредиентами представляет собой "сырую" резину. Для получения готовых резиновых изделий резиновые смеси подвергаются процессу вулканизации. Необходимо хорошо уяснить сущность, назначение и условия проведения процесса вулканизации.
Четко уясните такие физико-механические свойства резины, как прочность, эластичность, твердость, стойкость истиранию, и как они изменяются в зависимости от температуры и в процессе старения.
Рассмотренные свойства резины определяют требования к эксплуатации резинотехнических изделий, обеспечивающие надежность и нормативный ресурс их работы.
Тема 11. Безопасность труда и охрана окружающей среды при использовании автомобильных эксплуатационных материалов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Дайте понятие о химмотологии.
2. Назовите основные задачи, которые решает химмотология.
3. Раскройте сущность понятия «качество горюче-смазочных материалов».
4. Какие требования предъявляются к качеству горюче-смазочных материалов.
5. Охарактеризуйте элементный и групповой состав нефти.
6. Охарактеризуйте способы получения автомобильных топлив: прямая перегонка, каталитический крекинг, каталитический риформинг, гидрокрекинг.
7. Проанализируйте достоинства и недостатки различных способов получения топлив.
8. Какие эксплуатационные требования, предъявляются к качеству автомобильных бензинов.
9. Перечислите показатели качества бензинов.
10. Охарактеризуйте показатели бензинов: давление насыщенных паров, вязкость.
11. Охарактеризуйте показатели бензинов: плотность, поверхностное натяжение.
12. Дайте определение понятия фракционный состав бензинов.
13.Каково практическое применение фракционного состава бензинов.
14. Охарактеризуйте процесс сгорания бензинов.
15. В чем сущность нормального и детонационного сгорания бензинов.
16. Поясните, какова методика оценки детонационной стойкости бензинов.
17. Охарактеризуйте методы повышения октанового числа бензинов.
18. Дайте характеристику физической и химической стабильности бензинов.
19. Перечислите показатели стабильности бензинов. Как они определяются.
20. С чем связаны коррозийные свойства бензинов.
21. Как осуществляется обозначение бензинов, применяемых на современных автомобилях в соответствии с действующими ГОСТ и ТУ. Перечислите ассортимент.
22. Какие эксплуатационные требования предъявляются к качеству дизельных топлив.
23. Перечислите показатели качества ДТ.
24. В чем сущность низкозамерзающих свойств ДТ.
25. Сформулируйте как вязкость ДТ влияет на работу двигателя.
26. В чем сущность жесткой и мягкой работы дизельных двигателей.
27. Перечислите основные факторы, влияющие на жесткую работу двигателя.
27. Как осуществляется оценка жесткости работы дизельного двигателя.
28. Охарактеризуйте испаряемость и самовоспламеняемость дизельного топлива.
29. Назовите способы повышения самовоспламенения.
30. Какие соединения влияют на склонность ДТ к нагарообразованию.
31. С чем связано коррозионное действие дизельных топлив на металлы.
32. Проанализируйте влияние механических примесей и вода в ДТ на работу двигателя.
33. Перечислите марки ДТ по действующим стандартам и их применение.
34. Сформулируйте, в чем состоит техническая, экономическая и экологическая целесообразность использования газового топлива.
35. Сжиженные нефтяные газы: Назовите состав, марки и особенности применения сжиженных нефтяных газов.
36. В чем состоят достоинства и недостатки применения сжиженных нефтяных газов (СНГ).
37. Назовите состав, марки и особенности применения сжатых природных газов (СПГ):
38. Охарактеризуйте топлива, альтернативные получаемым из нефтепродуктов: синтетические спирты, газовые конденсаты, водород; общие сведения о них, достоинства и недостатки.
39. Перечислите функции моторных масел.
40. Краткие сведения о получении и химическом составе моторных масел.
41. Охарактеризуйте процесс трения при работе сопряженных деталей узлов и агрегатов.
42. Классифицируйте масла по способу получения и назначению.
43. Какие эксплуатационные требования предъявляются к качеству моторных масел.
44. Охарактеризуйте вязкостно-температурные свойства масел.
45. Перечислите показатели ВТХ.
46. В чем сущность смазочных, моющих, защитных, антикоррозионных, антипенных, антиокислительных свойств смазочных масел.
47. Охарактеризуйте показатели качества масла: щелочность, температура вспышки, зольность.
48. Каков состав загущенных масел, их достоинства.
49. Сформулируйте условия работы моторных масел в двигателях.
50. В чем сущность процесса старения масла в двигателе.
51. Назовите марки масел для карбюраторных и дизельных двигателей.
52. В чем состоят особенности работы трансмиссионных масел.
53. Дайте классификацию трансмиссионных масел.
54. Назовите состав трансмиссионных масел,
55. Охарактеризуйте основные эксплуатационные показатели: вязкостно-температурные, смазочные свойства трансмиссионных масел
56. Перечислите марки трансмиссионных масел, применяемые на подвижном составе автомобильного транспорта.
57. Достоинства синтетических масел перед маслами нефтяного происхождения.
58. Каково назначение пластичных смазок.
59 Дайте классификацию и структурный состав пластичных смазок
60. Какие требования предъявляются к качеству пластичных смазок.
61. Перечислите показатели качества пластичных смазок.
62. В чем сущность показателя температура каплепадения смазок и величина максимально допустимого нагрева смазки.
63. Перечислите показатели механических свойств пластичных смазок
64. Назовите ассортимент и характеристики основных пластичных смазок, применяемых при эксплуатации подвижного состава автомобильного транспорта.
65. Назовите марки и дайте характеристики термостойких и морозостойких пластичных смазок.
66 Дайте общие сведения о специальных жидкостях.
67. Охарактеризуйте воду, как охлаждающую жидкость.
68. Назовите состав, свойства, марки охлаждающих жидкостей.
69.Какие требования предъявляются к качеству охлаждающих жидкостей
70.Перечислите марки жидкостей для амортизаторов.
71. Назовите основные требования , предъявляемые к охлаждающим жидкостям.
72. Какие требования предъявляются к жидкостям для тормозных систем.
73. Дайте классификация и особенности применения жидкостей для тормозных систем.
74. Дайте понятие о рациональном использовании горюче-смазочных материалов (ГСМ).
75. Сформулируйте понятие нормы расхода автомобильного топлива: линейное, удельное и маршрутное нормирование.
76. Пути экономии топлива и организация контроля за качеством топлива и смазочных материалов.
77. Каков состав резины.
78. Каково назначение и характеристика свойств ингредиентов резины.
79. Охарактеризуйте назначение лакокрасочных материалов (ЛКМ).
80. Объясните способы получения, строение и классификацию ЛКМ.
81. Какие требования предъявляются к ЛКМ.
82. Назначение пленкообразователей в лакокрасочных материалах.
83. Дайте характеристику и назначение пигментов, пластификаторов и сиккативов в составе лакокрасочных материалов.
84 Какие основные компоненты входят в состав ЛКМ.
85. Как осуществляется маркировка ЛКМ и покрытий.
86. Масляные краски, нитроэмали и синтетические эмали: их состав, достоинства и недостатки, растворимость.
87. Каковы малярные качества красок и механические свойства ЛКП.
88. Охарактеризуйте мастики и материалы для ухода за ЛКП.
89. Каковы свойства резины, которые обуславливают ее применение в технике.
90. В чем сущность процесса вулканизации. Оборудование и материалы, применяемые при вулканизации.
91. Объясните, как используется резина при ремонте камер и покрышек.
92. Как производится изготовление резинотехнических деталей: сальников, манжет, уплотнений.
93. Охарактеризуйте физико-механические свойства резины.
94. Какие изменения качества резины происходят в зависимости от температуры и механических нагрузок.
95. Какие изменение качества резины происходят в в процессе старения.
96.Охарактеризуйте автомобильные эксплуатационные материалы по токсичности.
97. Проанализируйте, чем объясняется токсичность дизельного и газового топлива, масел, специальных жидкостей.
98. Дайте характеристику пожаро и взрывобезопасности топлив, технических жидкостей и ЛКМ.
99. Классифицируйте нефтепродуктов по степени огнеопасности.
100. Чем объясняется электризация топлива.
101. Какие основные мероприятия по охране природы, осуществляются в автопарках.
102. Назовите государственные стандарты по снижению загрязнения атмосферного воздуха токсичными выбросами отработавших газов автомобилей.




15