Методические указания для выполнения лабораторных работ по МДК 01-01 Автомобильные эксплуатационные материалы

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Ю.А. Веснин
АВТОМОБИЛЬНЫЕ
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
Лабораторные работы
Рекомендуется применятьв качестве учебного пособия для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы среднего профессионального образования по специальности «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», при освоении профессионального модуля ПМ 01 «Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта», МДК 01.02 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».
Котельнич, 2015
Оглавление
Уважаемый читатель………………………………………………………………………………… 4
Предисловие………………………………………………………………………………………… 5
ЛПЗ№1 Определение качества бензина…………………………………………………………… 7
ЛПЗ№2 Определение качества дизельного топлива………………………………………………. 11
ЛПЗ№3 Определение качества моторных и трансмиссионных масел косвенными экспресс-методами………………………………………………………………………….. 15
ЛПЗ№4 Определение качества пластичной смазки……………………………………….. 19
ЛПЗ№5 Определение качества антифриза………………………………………………… 24
Приложения………………………………………………………………………………………….. 30
Уважаемый читатель!
Данное учебное пособие предназначено для изучения раздела «Автомобильные эксплуатационные материалы» междисциплинарного курса МДК 1.2 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» и является частью учебно-методического комплекта по специальности «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».
Учебно-методический комплект по специальности — это основная и дополнительная литература, позволяющая освоить специальность, получить профильные базовые знания. Комплект состоит из модулей, сформированных в соответствии с учебным планом, каждый из которых включает в себя учебник и дополняющие его учебные издания — лабораторный практикум, пособие по курсовому проектированию, плакаты, справочники и многое другое. Модуль полностью обеспечивает изучение каждой дисциплины, входящей в учебную программу. Все учебно-методические комплекты разработаны на основе единого подхода к структуре изложения учебного материала.
Важно отметить, что разработанные модули дисциплин, входящие в учебно-методический комплект, имеют самостоятельную ценность и могут быть использованы при выстраивании учебно-методического обеспечения образовательных программ обучения по смежным специальностям.
При разработке учебно-методического комплекта учитывались требования Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования.
ПредисловиеОсновная цель учебного пособия — помочь преподавателю и студенту оценить знания и навыки, полученные при изучении теоретической части курса.
Усилия преподавателей должны быть направлены на формирование у студентов профессиональных знаний, навыков, умений, стремления к инновациям в технике, а также на обеспечение технической грамотности студентов и подготовку к использованию их знаний и навыков в последующей практической деятельности.
Требования к уровню подготовки студентов по разделу МДК 1.2 «Автомобильные эксплуатационные материалы» должны соответствовать Федеральному государственному образовательному стандарту по специальности.
В результате изучения данной дисциплины студент должен знать:
требования к топливам, смазочным материалам и техническим жидкостям, их эксплуатационные свойства и основы применения;
классификацию, ассортимент, основные показатели качества эксплуатационных материалов и их влияние на технико-экономические характеристики автотранспортных средств, принципы подбора сортов и марок этих материалов в эксплуатации;
методики и оборудование, применяемые для определения качества эксплуатационных материалов;
методы эффективного использования топлива, моторных, трансмиссионных и других масел, а также пластичных смазок;
правила хранения топлив, смазочных материалов и технических жидкостей;
правила безопасности и охраны окружающей среды, экологические свойства эксплуатационных материалов и особенности обеспечения безопасных условий труда при их использовании;
должен уметь:
разрабатывать и осуществлять организационные и технические мероприятия по борьбе с потерями эксплуатационных материалов (выявлять причины и виды потерь), а также по их экономии и предотвращению загрязнения окружающей среды нефтепродуктами;
определять потребность в нефтепродуктах при эксплуатации техники;
обеспечивать правильное использование, учет и хранение топлив, смазочных материалов и технических жидкостей;
должен иметь навыки оценки и контроля качества, рационального подбора и применения эксплуатационных материалов в соответствии с предъявляемыми требованиями (химмотологической картой);
должен иметь представление о ресурсо- и энергосберегающих технологиях;
должен быть готовым к выполнению производственно-технологической и организационно-управленческой деятельности в соответствии с квалификационной характеристикой.
Контроль качества топлива, смазочных материалов и специальных жидкостей является одним из условий, обеспечивающих надёжную, долговечную и безаварийную работу транспортных и технических средств.
К лабораторной работе учащийся должен подготовится заранее, а именно:
изучить цель предстоящей лабораторной работы;
ознакомиться с ее содержанием и порядком проведения;
проработать теоретический материал, относящийся к данной работе, по конспекту лекции или учебнику.
Перед проведением лабораторной работы необходимо сделать следующее:
ознакомиться с устройством оборудования и приборов;
ознакомиться с правилами обращения с ними;
произвести с помощью преподавателя или лаборанта подборку посуды, реактивов и нормативно-технической документации на нормы оцениваемых показателей;
получить образец анализируемого продукта;
внести в отчет исходные данные по выполняемой работе.
При проведении работы необходимо:
определить показатели путём проведения анализов, по которым даётся задание;
провести обработку опытных данных и необходимые расчёты;
по итогам лабораторной работы составить отчёт.
По окончании испытаний:
разобрать собранные для проведения работы установку или прибор;
произвести уборку рабочего места.
Отчет по результатам работы должен содержать цель, задание, нормы ГОСТа или ТУ на испытуемый продукт, результаты опытов и заключение о его пригодности к применению.

Лабораторная работа №1
Определение качества бензина
Цели работы:
Оценка испытуемого образца бензина по внешним признакам (прозрачность, цвет, запах, наличие воды и видимых невооруженным глазом механических примесей, характер испарения капли с пальца руки или фильтровальной бумаги); сравнение по внешним признакам испытуемого образца бензина с имеющимися в лаборатории пробами стандартных бензинов, составление предварительного заключения о его марке.
Проведение анализа на содержание в бензине водорастворимых кислот и щелочей.
Источники информации:
Кузнецов А.В.Топливо и смазочные материалы.-КолосС, 2007.-199с.
Стуканов В.А. Автомобильные эксплуатационные материалы.-ИД Форум 2012.
Источники глобальной сети интернет
Оборудование и материалы:
набор топлив: автомобильные и авиационные бензины, керосины, дизельное топливо;
стеклянный цилиндр диаметром 35–50 мм;
пробирки химические;
часовое стекло диаметром 50–70 мм;
пипетки на 10 мл;
10 %-ный спиртовой раствор йода 50–70 мл;
раствор марганцовокислого калия 10–20 мл;
стеклянные палочки.
Порядок выполнения работы
Ознакомление с внешним видом и запахом топлив
Цвет
Этилированные (окрашенные) автомобильные бензины сейчас не производятся. Однако могут быть авиационные бензины, которые окрашиваются в следующие цвета: Б-91/115 – в зеленый; Б-95/130 – в желтый; Б-100/130 – в ярко-оранжевый. Иногда встречаются и окрашенные автомобильные «фирменные» бензины (исключение - сетевые АЗС, на которых их подкрашивают специальными красителями для защиты от подделок). Обычно бензины бесцветны или слегка желтоватого цвета, так как в них содержатся смолистые соединения или они загрязнены маслом. Наиболее часто желтый цвет наблюдается у бензинов, находившихся длительное время на хранении.
Взболтать пробирку с топливом, рассмотреть его на свету
Прозрачность
Все топлива должны быть совершенно прозрачны и не должны содержать взвесей и осадков. Мутный вид топлива при комнатной температуре обычно вызывается присутствием в нем воды в виде эмульсии. В бензине такая эмульсия быстро распадается (10–12 мин) и вода осаждается на дно сосуда в виде капелек или слоя. Взвеси и осадки являются механическими примесями.
Открыть пробирки. Определить запах, соблюдая правила безопасности

Вас должно насторожить, если вы заметили любой нехарактерный для нефтепродуктов запах. Например, можно почувствовать сероводород, нафталин, запах, как от «кухонного» газа, запах, напоминающий ацетон. Сладковатый запах эфира и побелевшие руки после бензина свидетельствуют о присутствии метилтретичнобутилового эфира (МТБЭ). Летние бензины имеют более слабый запах.
На белую бумагу нанести стеклянной палочкой по одной капле каждого вида топлива и дать ему испариться; осмотреть остаток после испарения. Засечь время до полного испарения.
Испаряемость
На белую бумагу следует нанести стеклянной палочкой по одной капле каждого вида топлива и дать ему испариться; осмотреть остаток после испарения.
Современные автомобильные бензины, особенно зимнего вида, а также авиационные бензины испаряются без остатка в течение 1–2 мин.
После испарения автомобильных бензинов А-66, А-72, А-76 или современного бензина после недопустимо долгого хранения на бумаге остаются незначительные следы (пятна), которые окончательно испаряются при легком прогреве.
Качественное определение наличия воды и непредельных углеводородов
В две пробирки налить равные объемы (примерно 4–5 мл) испытуемого топлива и 0,02 мл водного раствора марганцовокислого калия (перманганата) KMnO4. Смесь хорошо взболтать в течение 10–15 с и дать отстояться.
Если в бензине есть вода – бензин окрасится в розовый цвет, или появятся розоватые разводы на дне пробирки.
Если велико количество непредельных углеводородов - фиолетовая окраска водного раствора КМnO4 переходит в бурую с последующим выпадением бурого осадка на дно пробирки. Если в течение 2 мин фиолетовая окраска водного раствора марганцовокислого калия не изменится, то в топливе непредельные углеводороды отсутствуют или их мало.
Бензины крекинга, могут содержать значительное количество нестойких, легкоокисляющихся непредельных углеводородов, способных во время транспортировки и хранения превращаться в смолы. Это вызывает образование на деталях двигателя твердых отложений. В бензинах прямой перегонки непредельных углеводородов нет или очень мало
Определение смолистости и загрязненности бензина по остатку после сжигания
По остатку после сжигания испытуемого топлива на сферическом (часовом) стекле можно судить о смолистости его и загрязненности другими веществами.
Порядок испытания топлива:
стекло диаметром 60–70 мм установить выпуклостью вниз на асбестовую сетку;
в центр стекла с помощью стеклянной трубки или пипетки налить 0,5 или 1,0 мл испытуемого топлива;
аккуратно поджечь испытуемое топливо и наблюдать результаты горения:
бензин воспламеняется мгновенно;
керосин загорается после длительного поджигания;
дизельное топливо от горящей спички практически не воспламеняется;
после окончания горения дать стеклу остыть и осмотреть вид остатка на сферическом стекле (рис. 1).
Результаты осмотра после сгорания топлив:
бессмольный или малосмольный бензин оставят на стекле след в виде бледного, беловатого пятна;
смолистый бензин даст ряд концентрических колец желтого или коричневого цвета;
замерить внешние диаметры остатков топлив после сжигания на сферическом стекле. Замерив внешний диаметр самого большого кольца с помощью графика (Табл.1), приблизительно сделать вывод о содержании смол в топливе;
Таблица 1
Зависимость содержания смол от диаметра смоляного пятна на стекле
Диаметр смоляного пятна, мм6–7 8–9 10–11 11–12 11–13 14–15
Содержание фактических смол, мг 100 мл(ориентировочно) 5 10 15 20 25 30
Определить результаты испытаний исследуемых топлив:
бензин, загрязненный маслом или дизельным топливом, оставит на стекле несгоревшие капли, обычно располагающиеся по окружности, ближе к краю стекла;
бензол и бензольные топлива, например авиационные бензины, даже бессмоляные, дадут след небольшого коричневого кольца с черным углистым остатком в центре;
топливо, в котором содержатся твердые кристаллические примеси в растворенном виде, оставят след на стекле в виде мелких точек;
этилированные бензины оставят по всему стеклу белый налет окиси свинца.

Рис. 1. Примерный вид остатка топлив после сжигания на сферическом стекле:
1 – бессмольный бензин; 2 – смолистый бензин; 3 – бензин, загрязненный маслом;
4 – бензино-бензольная смесь; 5 – бензин, загрязненный кристаллическими примесями; 6 – бензин, загрязненный парафином
Составление отчета:
Отчет о лабораторной работе по оценке качества бензина _________.
Результаты оценки:
Основные показатели качества оцениваемого образца
Наименование показателей По ГОСТу Полученные на основании проведенных анализов Заключение о пригодности образца к применению
Цвет Прозрачность Запах Испаряемость Наличие воды Наличие непредельных углеводородов Наличие смолистости Наличие загрязненности Ответить на контрольные вопросы:
Что такое плотность вещества, как ее определяют?
Как зависит плотность вещества от температуры?
Какова плотность бензина АИ-92?
Каким показателем оценивается наличие органических кислот в топливе?
Что такое фракционный состав топлива и как он определяется?
Лабораторная работа №2
Определение качества дизельного топлива
Цели работы:
Закрепление знаний основных марок дизельных топлив.
Знакомство с нормативно-технической документацией по качеству дизельных топлив.
Знакомство с методами определения плотности, вязкости и температуры застывания топлива.
Приобретение навыков по оценке качества дизельного топлива.
Источники информации:
Кузнецов А.В.Топливо и смазочные материалы.-КолосС, 2007.-199с.
Стуканов В.А. Автомобильные эксплуатационные материалы.-ИД Форум 2012.
Источники глобальной сети интернет
Оборудование и материалы:
Образцы дизельного топлива.
Штатив лабораторный
Ареометр, пробирки, мерные стаканы, термометр.
Реактивы для охладительных смесей.
Порядок выполнения работы
Оценка дизельных топлив по внешним признакам
При оценке дизельного топлива на наличие механических примесей и воды достаточно рассмотреть его в стеклянной емкости на свету. При этом не вооруженным глазом не должно быть обнаружено твердых частиц как во взвешенном состоянии так и в осадке.
Все дизельные топлива окрашены из-за наличия в них растворенных смол. В зависимости от природы и количества смол цвет топлива изменяется от желтого до светло-коричневого. Чем оно светлее, тем меньше в нем смолистых веществ и тем выше его качество.
В большинстве случаев дизельные топлива имеют нерезко выраженный запах, типичный для многих нефтепродуктов (за исключением бензинов и керосинов). Зимние и особенно арктические сорта дизельных топлив мало отличаются по фракционному составу от керосинов, поэтому по запаху они могут быть схожи с керосинами.
После оценки испытуемого образца по внешним признакам необходимо сравнить его с имеющимися в лаборатории пробами стандартных дизельных топлив и дать предварительное заключение о его принадлежности к той или иной марке дизельного топлива.
Внешний признак Оценка испытуемого образца
Наличие механических примесей Наличие воды Цвет Запах Вывод о марке дизельного топлива:
Определение кинематической вязкости испытуемого образца топлива
Вязкостью называется свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению ее слоев под действием внешней силы. Это свойство является следствием трения, возникающего между слоями жидкости.
Для определения кинематической вязкости v используют вискозиметры различных типов. Наибольшее распространение получили вискозиметр типа ВПЖ-2 и вискозиметр Пинкевича.
В лабораторной работе необходимо ознакомиться с конструкцией вискозиметров и проанализировать принцип проверки вязкости топлива на них.
Конструкция вискозиметра ВПЖ-2 Конструкция вискозиметра Пинкевича
А……………………………..
Б………………………………
1………………………………
2………………………………
А……………………………..
Б………………………………
1………………………………
2………………………………
Принцип действия прибора: Принцип действия прибора:
1………………………………..
2……………………………….
3………………………………. 1………………………………..
2……………………………….
3……………………………….
Определение плотности испытуемого образца дизельного топлива
при температуре +20 °СПлотность дизельного топлива измеряют ареометром (нефтеденсиметром), принято измерять при температуре +20 °С.Если температура топлива в момент определения его плотности отличалась от +20 °С, следует ввести температурную поправку γ (табл. 1).
Плотность определяется по формуле
ρ 20 = ρt + γ (t – 20),
где ρ 20 — плотность топлива при температуре +20 °С, г/см3; ρt — плотность топлива при температуре замера, г/см3; γ — температурная поправка, г/(см3-°С); t — температура топлива в момент замера, °С.
Средние температурные поправки для определения плотности дизельного топлива
 Таблица 1.
Средние температурные поправки плотности нефтепродуктов
Плотность при 20oС Температурная поправка на 1oС Плотность при 20oС Температурная поправка на 1oС
0,650-0,659 0,000962 0,8300-0,8399 0,000725
0,660-0,669 0,000949 0,8400-0,8499 0,000712
0,670-0,679 0,000936 0,8500-0,8599 0,000699
0,680-0,689 0,000925 0,8600-0,8699 0,000686
0,6900-0,6999 0,000910 0,8700-0,8799 0,000673
0,7000-0,7099 0,000897 0,8800-0,8899 0,000660
0,7100-0,7199 0,000884 0,8900-0,8999 0,000647
0,7200-0,7299 0,000870 0,9000-0,9099 0,000633
0,7300-0,7399 0,000857 0,9100-0,9199 0,000620
0,7400-0,7499 0,000844 0,9200-0,9299 0,000607
0,7500-0,7599 0,000831 0,9300-0,9399 0,000594
0,7600-0,7699 0,000818 0,9400-0,9499 0,000581
0,7700-0,7799 0,000805 0,9500-0,9599 0,000567
0,7800-0,7899 0,000792 0,9600-0,9699 0,000554
0,7900-0,7999 0,000778 0,9700-0,9799 0,000541
0,8000-0,8099 0,000765 0,9800-0,9899 0,000528
0,8100-0,8199 0,000752 0,9900-1,000 0,000515
0,8200-0,8299 0,000738    
Таблица 2
Результаты проведенного исследования необходимо занести в таблицу:
Плотность нефтеденсиметраТемпература топлива, 0С Температурная поправка г/см3 Плотность при температуре 200С
695 710 742 755 810 Плотность дизельного топлива стандартами не нормируется, по ней можно только ориентировочно судить о его принадлежности к виду топлива: летнее, зимнее, арктическое, так как многие марки различных топлив имеют одинаковую плотность.
Определение температуры помутнения и замерзания.
Сущность определения температуры помутнения топлива заключается в глубоком его охлаждении и визуальном наблюдении за изменением его состояния. Сущность определения температуры застывания заключается в глубоком охлаждении топлива до потери состояния его подвижности.
Таблица 3
Задание для отчета
Конструкция установки для определения температуры помутнения и замерзания
1………………………………………
2………………………………………
3………………………………………
4………………………………………..
5………………………………………..
Ответить на контрольные вопросы
1.Что такое динамическая и кинематическая вязкость?
2. Как влияет вязкость на эксплуатационные свойства дизельных топлив?
3. Дайте определение температуры помутнения и застывания топлива.
4. В чем заключается физическая сущность помутнения и застывания топлива?
5. В чем заключается эксплуатационная оценка дизельного топлива по температуре помутнения и застывания?
6. При какой температуре наружного воздуха может применяться данный образец топлива?
7. Перечислите марки дизельных топлив.
Лабораторная работа №3
Определение качества моторных и трансмиссионных масел косвенными экспресс-методами
Цели работы:
закрепление знаний по качеству основных марок моторных масел;
знакомство с нормативно-технической документацией по качеству моторных масел (ГОСТами на показатели качества и методы их определения, паспортами качества);
знакомство с методами входного и контрольного анализов моторных масел и приобретение навыков по их проведению.
Источники информации:
Кузнецов А.В.Топливо и смазочные материалы.-КолосС, 2007.-199с.
Стуканов В.А. Автомобильные эксплуатационные материалы.-ИД Форум 2012.
Источники глобальной сети интернет
Оборудование и материалы:
цилиндры диаметром 40…50 мм,
чистое стекло,
бумажный фильтр,
увеличительное стекло,
химические стаканы,
пробирка, термометр,
горелка газовая или электроплитка,
баня водяная.
Порядок выполнения работы
Общие сведения
Одним из путей повышения эксплуатационной надежности двигателей внутреннего сгорания автомобилей и экономичного использования моторных масел является установление рациональных сроков их замены.
В настоящее время периодичность замены моторных масел определяется заводом-изготовителем и измеряется в километрах пробега автомобиля. Такой подход не учитывает фактического состояния масла на момент его замены. Старение масла происходит вследствие загрязнения пылью, продуктами износа, сгорания топлива и физико-химических изменений углеводородов. Масло оказывает влияние на техническое состояние двигателя. В то же время изменения, происходящие в работе систем и механизмов двигателя, оказывают влияние на качество масла. В связи с этим можно оценить состояние масла, своевременно обнаружить неисправность в двигателе и произвести замену масла по его фактическому состоянию.
Оценка испытуемого образца моторного масла по внешним признакам
Смазочные масла оценивают по внешним признакам так же, как бензины и дизельные топлива (см. лабораторные работы № 1 и 2). Современные моторные и трансмиссионные масла содержат значительно больше смол, чем дизельное топливо, поэтому по сравнению с последним они имеют более интенсивную окраску (например, слой масла толщиной 40...55 мм становится непрозрачным). В связи с этим для жидких масел, кроме цвета в проходящем свете, необходимо дополнительно фиксировать и оттенок в отраженном свете.
Определение наличия механических примесей качественным методом.
В маслах присутствие механических примесей можно обнаружить следующими способами:
испытуемое масло наносят тонким слоем на чистое стекло и просматривают на свет. Муть, потеки и крупинки указывают на присутствие в масле механических примесей. Если масло стандартное, тонкий слой его должен быть совершенно прозрачным;
испытуемое масло взбалтывают и подогревают до 40... 50° С. Затем 25...50 мл масла смешивают с двух-, четырехкратным количеством профильтрованного бензина. Раствор фильтруют через бумажный фильтр, после чего просматривают фильтр через увеличительное стекло. Темные точки и крупинки на фильтре указывают на присутствие в масле механических примесей;
испытуемое масло в количестве 50... 100 мл разбавляют в химическом стакане двух-, трехкратным количеством бензина Б-70. Смесь перемешивают и дают отстояться в течение 5... 10 мин. Затем смеси придают вращательное движение. При наличии механических примесей они соберутся в центре на дне стакана. Если при просмотре смеси в проходящем снизу вверх свете на дне стакана примеси не обнаруживаются, то следует считать, что они в анализируемом образце масла отсутствуют.
ОбводненностьОпределение наличия воды в моторном масле осуществляется по ГОСТ 1547—84 . В чистую и высушенную пробирку наливают испытуемое масло до высоты 85± 3 мм, вставляют термометр с таким расчетом, чтобы шарик термометра был на равных расстояниях от стенок пробирки и на расстоянии 25±5 мм от дна пробирки.
Пробирку с испытуемым маслом помещают в нагретую до температуры 175 ±5° С масляную баню и наблюдают за маслом в пробирке до момента достижения температуры в пробирке 130° С. При наличии в испытуемом масле воды оно пенится, слышится треск, пробирка вздрагивает, а слой масла на стенках пробирки мутнеет
(В производственных условиях можно опустить в масло нагретый металлический предмет, например, жало паяльника; капнуть каплю масла на раскаленный предмет, например, на конфорку электроплитки с закрытой спиралью.
Или капнуть каплю масла в теплом месте на запястье руки и наблюдать за ней в течение 1 - 2 мин. Появление струек в бороздках кожи масла свидетельствует о его обводнении
Диспергирующая способность работавшего масла определяется методом «масляного пятна».
Для этого рекомендуется капнуть горячим поработавшим маслом на белую фильтровальную бумагу (промокашку). Положить бумагу горизонтально на кольцо так, чтобы ее середина ничего не касалась. Оценивать через 15 - 20 мин.
(В производственных условиях кроме фильтровальной бумаги для химлабораторий можно использовать простую низкосортную писчую неплотную или даже газетную бумагу.)
Полученные на бумаге кольца с первой и последующих промежуточных пробных капель откладывают в определенное место так, чтобы они не касались друг друга, и делают надпись с указанием километража и даты взятия пробы. Затем их используют для оценки состояния качества масла и диагностирования двигателя.
Цвет масляного пятна
Содержание механических примесей
Светлое желтоватое 0,00 ... 0,01
Желтое с темной окантовкой 0,01 ...0,05
Серое с темной окантовкой 0,05...0,10
Темно-серое с черной окантовкой 0,10...0,80
Черное > 0,80

Общий вид масляного пятна, где:

d – диаметр центрального кольца расплыва капли масла;
D – диаметр кольца с нерастворимыми в масле загрязнениями.
Расчетным путем характер загрязнения масла можно определить по формуле:

где d – средний диаметр темного центрального пятна, мм;
D – средний диаметр коричневого кольца с нерастворимыми в масле загрязнениями, удерживаемыми во взвешенном состоянии, мм.
Полученный результат является численным показателем моющей способности масла.
Негодным, утратившим свое моющее свойство и подлежащим замене, считается масло, если численный показатель загрязнения меньше 0,3.
Результат заносят в таблицу:
Образцы исследуемых масел
М-8В1 SAE 10W40 М-10Г2к
Цвет Наличие механических примесей Наличие воды Диспергирующая способность Составление отчета
В отчет должны входить:
Анализ паспортных данных на масла и сравнение их со стандартными по форме 1.
Вклеенные образцы фильтровальной бумаги с масляными пятнами и соответствующие расчеты диспергирующей способности.
Таблица, включающая результаты исследований
Заключение о возможности применения масла.
Ответить на контрольные вопросы
1.Что такое динамическая и кинематическая вязкость?
2. Как влияет вязкость на эксплуатационные свойства дизельных топлив?
3. Дайте определение температуры помутнения и застывания топлива.
4. В чем заключается физическая сущность помутнения и застывания топлива?
5. В чем заключается эксплуатационная оценка дизельного топлива по температуре помутнения и застывания?
6. При какой температуре наружного воздуха может применяться данный образец топлива?
7. Перечислите марки дизельных топлив.
Лабораторная работа №4
Определение качества пластичной смазки
Цели работы:
1. Оценка пластичной смазки по внешним признакам (цвет, запах, структура).
2. Оценка коллоидной стабильности смазки.
3. Определение растворимости смазки в воде и бензине.
4. Установление марки испытуемого образца смазки и его соответствия стандарту.
Источники информации:
Кузнецов А.В.Топливо и смазочные материалы.-КолосС, 2007.-199с.
Стуканов В.А. Автомобильные эксплуатационные материалы.-ИД Форум 2012.
Источники глобальной сети интернет
Оборудование и материалы:
стеклянные пластинки,
пробирки, пробка для пробирки,
стеклянная палочка,
шпатель,
чашки фарфоровые.
Порядок выполнения работы
Общие сведения
Пластичные (консистентные) смазки — особый класс смазочных материалов, получаемых загущением смазочных масел твердыми веществами (загуститель).
Загуститель определяет основные эксплуатационные свойства смазок. На долю масла приходится 75... 95 % объема смазки, а загуститель составляет 5...25 %.
Пластичные смазки используют в узлах трения, так как они не стекают с наклонных и вертикальных поверхностей и не выдавливаются из узлов под действием значительных нагрузок.
Оценка пластичной смазки по внешним признакам
Определение внешнего вида.При оценке вида смазки фиксируется цвет смазки, состояние поверхности слоя смазки и ее однородность.
Цвет.Смазки без специальных добавок имеют цвет от светло-желтого до темно-коричневого.
При добавлении графита, дисульфида молибдена, цвет смазок приобретает темный и даже черный цвет. Добавление антиокислительной и противоизносной присадки фталоцианин меди придает смазке «№ 158» синюю окраску. Смазки «Фиол» имеют характерный зеленоватый цвет.
Оценка коллоидной стабильности смазки
Коллоидная стабильность — это способность смазки сопротивляться отделению масла при хранении и в процессе применения. При внешнем осмотре в первую очередь определяют отсутствие выделения из смазки масла.
Далее на стеклянную пластину наносят слой испытуемой смазки толщиной 1... 2 мм. При рассматривании этого слоя невооруженным глазом в проходящем свете не должны обнаруживаться капли масла, комки загустителя, посторонние твердые включения (их не следует путать с образующимися при нанесении смазки на стекло пузырьками воздуха). При наличии грубых механических примесей (например, песка), обнаруженных в процессе растирания смазки между пальцами, применение смазки недопустимо.
Определение растворимости смазки в воде и бензине
Испытание смазок на растворимость в воде и бензине позволяет определить загуститель данной смазки.
Испытуемый образец смазки при помощи стеклянной палочки помещают на дно двух пробирок (примерно по 1 г), стараясь при этом не задевать их стенок. Затем в первую пробирку добавляют четырехкратное количество дистиллированной воды, а во вторую пробирку — такое же количество бензина. Первую пробирку осторожно нагревают на газовой горелке и доводят воду до кипения. Для предотвращения выброса содержимого нагревание пробирки ведут многократным внесением в пламя на 2...3 с с одновременным вращением вокруг ее оси.
Полное растворение загустителя и образование мутного (мыльного) раствора с плавающим на его поверхности слоем жидкого масла свидетельствует о принадлежности испытуемою образца к натриевым смазкам.
Если после охлаждения вода остается прозрачной или слегка мутной, а на ее поверхности будет находиться слой смазки, то необходимо провести испытание на растворимость в бензине, подогревая вторую пробирку с бензином так же, как и первую, но только до +60 ˚С (степень нагрева проверяется на ощупь). Смазка считается растворимой в бензине, если при их соотношении 1:4 и температуре +60 ˚С образуется совершенно прозрачный раствор, обычно имеющий цвет (в проходящем свете) испытуемого образца.
Растворимость смазки в воде или бензине зависит от природы загустителя. Наилучшей водостойкостью обладают парафиновые, кальциевые и литиевые смазки, а натриевые и калиевые смазки — водорастворимые. Кальциевые и литиевые смазки не растворяются в бензине в отличие от смазок с углеводородными загустителями (технический вазелин, смазка ГОИ-54 и др.).
Кальциевые и литиевые смазки образуют с бензином текучие, но непрозрачные системы. Отличить эти смазки можно лишь по температурам каплепадения.
Установление марки испытуемого образца и соответствия его стандарту
Полученные экспериментальные данные вносят в итоговую таблицу отчета по работе, а затем, сопоставив их с соответствующими показателями стандартов, устанавливают марку испытуемого образца и соответствие его ГОСТу.
Состав и основные характеристики пластичных смазок
Загуститель Дисперсионная среда Температура каплепадения или плавления, °СМаксимальная температура применения, °СВодостойкость Защитные свойства Механическая стабильность
Ал Нефтяное масло 70 - 100 80 Очень хорошая Очень хорошие Низкая
кАлТо же 250 - 300 150 Хорошая Хорошие Очень хорошая
кАлКремнийорганическая жидкость 250 - 300 200 » » То же
Ба Нефтяное масло 90 - 120 90 » » Хорошая
кБаТо же 150 - 230 150 » » »
Ка » 75 - 100 70 » » Средняя
кКа» 200 - 250 120 » » Хорошая
кКаКремнийорганическая жидкость 200 - 250 160 Средняя Средние Средняя
Ли Нефтяное масло 180 - 200 130 Хорошая Хорошие Низкая
На То же 120 - 200 110 Низкая Низкие Средняя
кНа» 200 - 250 150 » То же Хорошая
Т » 50 - 70 50 Очень хорошая Очень хорошие »
ПгКремнийорганическая жидкость Не имеет 250 Хорошая Средние Хорошая
Ур То же То же 180 » Хорошие »
Пм Нефтяное масло » 100 » » Средняя
Фу Галогенуглеродные жидкости » 150 Средняя Низкие Низкая
Си Кремнийорганические и галогенуглеродные жидкости » 150 Хорошая » Хорошая
Би Нефтяное масло » 120 » Средние »
Составление отчета:
Студент получает образцы 3 различных смазок
Исследует каждый образец
Заносит результаты исследований в таблицу:
№ образца 1 2 3
Внешний вид Цвет
Консистенция
Запах Коллоидная стабильность
Растворимость в воде Растворимость в бензине Тип загустителя
Марка смазки Графа «Марка смазки» заполняется только в том случае, если ее предположительно можно установить по характерным для определенной смазки признакам.
Ответить на вопросы тестового задания
1. Для определения температурного предела работоспособности пластичной смазки в качестве показателя принята температура:
1) вспышки
2) кипения
3) замерзания
4) кристаллизации
5) каплепадения
2. Сохранение первоначальных свойств до приложения критической нагрузки у пластичных смазок называется:
1) пределом прочности 4) пределом сохранности
2) пределом упругости 5) критическим пределом
3) пределом текучести
3. Для сферических узлов трения применяется следующая антифрикционная смазка:
1) № 158 2) ЛЗ-31 3) ШРУС-4 4) солидол С 5) нигрол
4. На какие 4 группы по назначению делятся смазки?
1) Электроизоляционные, приборные, органические, антифрикционные;
2) Антифрикционные, консервационные, канатные, уплотнительные;
3) Дисперсионные, вакуумные, конденсаторные, приборные.
5. Выбрать правильный вариант расшифровки смазки «М Ли 4/13-3».
1) Буква «М» обозначает минеральную антифрикционную смазку;
«Ли»- смазка на литом мыле; « 4/13» – предназначена для применения при температурах от плюс 4 до плюс 130С, отсутствие индекса дисперсионной среды- приготовлена на графитном масле; «3»- класс вязкости;
2) Буква «М» обозначает многоцелевую антифрикционную смазку; «Ли»-смазка на литиевом мыле, «4/13» – предназначена для применения при температурах от –400С до +1300С, отсутствие индекса дисперсионной среды- приготовлена на нефтяном масле, «3»- класс смазок по консистенции;
3) Буква «М» обозначает многоразовую антифрикционную смазку; «Ли»-смазка на литиевых полимерах; «4/13»- предназначена для применения при температурах от –40 до +130С, отсутствие индекса дисперсионной среды- приготовлена на прочих маслах и жидкостях; «3»- группа по назначению.
Лабораторная работа №5
Определение качества антифриза
Цели работы:
1. Оценка испытуемого образца антифриза по внешним признакам (прозрачность, цвет, наличие механических примесей и нефтепродуктов).
2. Определение состава и температуры замерзания антифриза.
3. Проведение расчета по исправлению качества антифриза.
Источники информации:
Кузнецов А.В.Топливо и смазочные материалы.-КолосС, 2007.-199с.
Стуканов В.А. Автомобильные эксплуатационные материалы.-ИД Форум 2012.
Источники глобальной сети интернет
Оборудование и материалы:
цилиндры стеклянные диаметром 40…50 мл,
гидрометры,
термометры.
Порядок выполнения работы
Общие сведения
При эксплуатации автомобилей применяют низкозамерзающие охлаждающие жидкости — антифризы. В качестве антифризов могут быть использованы водные растворы солей, спиртов и других соединений. Наибольшее распространение получили смеси этиленгликоля с водой. В антифризы добавляют различные красители.
Цифра в марке антифриза соответствует температуре замерзания.
Оценка антифриза по внешним признакам
При оценке антифриза по внешним признакам необходимо обратить внимание на его цвет и наличие механических примесей и нефтепродуктов. Цвет антифриза следует сравнить с указанным в ГОСТе или ТУ. Содержание механических примесей и нефтепродуктов в антифризах не допускается.
Определение состава и температуры замерзания антифриза
Определение состава и температуры замерзания антифризапроводится с помощью прибора гидрометра, который помещается в стеклянный стакан емкостью 250 мл с испытуемым образцом жидкости. Когда колебания плавающего гидрометра прекратятся, проводят отсчет показаний шкалы по верхнему краю мениска. Гидрометр имеет 2 шкалы – концентрации С этиленгликоля в объемных % и соответствующие им температуры замерзания.
Для замера температуры жидкости, при которой проводится определение, внутри нижней части жидкости имеется термометр.
Если нет специального гидрометра для этиленгликолевых жидкостей, температуру замерзания тосола можно определить с помощью специальных таблиц, а так же по диаграмме. Для этого плотность жидкости замеряется ареометром.
В цилиндр наливают 100 мл антифриза, опускают в него ареометр, выжидают некоторое время, необходимое для выравнивания температур ареометра и антифриза, и замеряют по шкале плотность. Если температура этиленгликолевого антифриза отличается от +20 °С, то при определении плотности вводят температурную поправку. С учетом этой поправки можно рассчитать концентрацию по формуле.
Сист = С1 [1+0,008(t – 20)],
гдеСист – истинная концентрация этиленгликоля,
С1– концентрация этиленгликоля, полученная замером при температуре t,
t –температура, при которой проводился замер.Температуру замерзания антифриза определяем по графикам или таблице.
194881513335
Рис. 1. Гидрометр (а) для определения температуры застывания и содержания этиленгликоля в антифризах и его шкала (б):
1 — шкала «Гликоль, объемный %»; 2 — шкала температуры замерзания tзам

Температуру замерзания антифриза определяем по графикам или таблице:

Рис.2. Зависимости плотности ρ при температуре +20 °С и температуры замерзания tзамантифризов от содержания в них воды:
1 — кривая плотности; 2 — кривая температуры замерзания
Таблица 1Таблица поправок к показаниям гидрометра

Для приведения показаний гидрометра, полученных при проведении опыта, к показаниям при температуре +20 °С (первая строка таблицы) в таблице находят температуру антифриза, при которой проводилось испытание, и в этой же горизонтальной строке находят показания гидрометра, а затем определяют истинное значение содержания этиленгликоля в антифризе (оно находится в том же столбце, но в строке, соответствующей температуре +20 °С).
Таблица 2 Плотность и температура замерзания смесей технического этиленгликоля и воды.
Концентрация этиленгликоля, % Плотность Температура замерзания
С Концентрация этиленгликоля, % Плотность Температура замерзания
С
26, 4
27,2
29,6
32,0
34,2
36,4
38,4
40,4
42,2
44,0
45,6
47,0
48,2
49,6
51,0
52,6
53,6
54,6
55,6
56,8
58,0
59,1
60,2
61,2
62,2
63,1
64,0
64,8 1,03440
1,0376
1,0410
1,0443
1,0480
1,0506
1,0533
1, 0560
1,0586
1,0606
1,0627
1,0643
1,0663
1,0680
1,0696
1,0713
1,0726
1, 0740
1,0753
1,0766
1,0780
1,0790
1,0803
1,0813
1,0823
1,0833
1,0843
1,0850 -10
-12
-14
-16
-18
-20
-22
-24
-26
-28
-30
-32
-34
-36
-38
-40
-42
-44
-46
-48
-50
-52
-54
-56
-58
-60
-62
-64 65,3
65,6
66,0
66,3
68,5
69,6
70,8
72,1
73,3
74,5
75,8
77,0
78,4
79,6
81,2
82,5
83,9
85,4
86,9
88,4
90,0
91,5
93,094,4
95,0
95,5
96,4
97,0
97,8 1,0855
1,0860
1,0863
1,0866
1,0888
1,0900
1,0910
1,0923
1,0937
1,0947
1,0960
1,0973
1,0983
1,0977
1,1007
1,1023
1,1033
1,1043
1,1054
1,1060
1,1077
1,1087
1,1096
1,1103
1,1105
1,1107
1,1110
1,1116
1,1120 -65
-66
-67
-68
-66
-64
-62
-60
-58
-56
-54
-52
-50
-48
-46
-44
-42
-40
-38
-36
-34
-32
-30
-28
-26
-24
-22
-20
-18
Проведение расчета по исправлению качества антифриза
При эксплуатации автомобиля происходит потеря качества антифриза за счет его испарения, а так же его утечки из системы охлаждения. Поэтому при необходимости долива устанавливают показатели качества и принимают решение о его восстановлении путем добавки этиленгликоля или воды, при этом расчет ведут следующим образом:
При добавлении этиленгликоля:
x=a-bb-k∙Vx – количество добавляемого этиленгликоля, мл;
V – объем анализируемого образца (мл),
а – объемный процент воды в анализируемом образце,
b – объемный процент в исправленном образце (в смеси),
k – объемный процент воды в добавляемом этиленгликоле.
Количество добавляемой воды рассчитывается по формуле:
U=c-dd∙VU– количество добавляемой воды, мл;
V – объем анализируемого образца,
с – объемный процент этиленгликоля в анализируемом образце, d – объемный процент этиленгликоля в исправленном образце
Для антифриза марки 40: b=45%, d=55%
Для антифриза марки 65: b=35%, d=65%
Составление отчета:
По результатам проведенных исследований заполнить таблицу:
Оценка качества__________________________
Результаты оценки Основные показатели качества оцениваемого образца
Наименование показателей По ГОСТу Полученные на основании проведенных анализов
Цвет Механические примеси Плотность, кг/м3 при 200С Концентрация этиленгликоля, % Температура замерзания, 0С Заключение о пригодности образца к применению По результатам расчета по исправлению качества антифриза заполнить таблицу по форме:
Температура при проведении определения, 0С Показания гидрометра Температура замерзания по графику или таблице, 0С
При испытании Приведенные к 200С Концентрация этиленгликоля, % Температура застывания, 0С Концентрация этиленгликоля, % Температура застывания, 0С -
Заключение по качеству исправленного антифриза Контрольные вопросы
1. Какие требования предъявляются к охлаждающим жидкостям?
2. Назовите особенности антифриза.
3. Как влияет содержание воды в смеси с этиленгликолем на температуру замерзания?
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Техника безопасности при проведении работ
К лабораторной работе допускаются студенты, изучившие правила техники безопасности при работе с топливно-смазочными и лакокрасочными материалами, прошедшие инструктаж на рабочих местах и соблюдающие правила внутреннего распорядка.
Проведение инструктажа и усвоение полученных знаний регистрируется в специальном журнале.
Для обеспечения безопасного выполнения работ следует соблюдать перечисленные ниже правила.
До начала работы необходимо:
• проверить исправность нагревательных приборов и аппаратуры, вентиляции, а также надежность крепления заземляющего провода;
• подготовку проб нефтепродуктов к испытанию (переливание из склянок в приборы) производить вдали от нагревательных приборов, на специальном столе в вытяжном шкафу.
Во время работы необходимо:
• держать сосуды с нефтепродуктами на расстоянии не менее 0,5 м от электронагревательных приборов;
• включать электронагревательные приборы только после того, как топливо залито в прибор, подготовленный к проведению испытаний, а оставшееся топливо слито в склянку, закрыто пробкой и убрано в шкаф;
• соблюдать особую осторожность при работе с антифризом (яд) или этилированным бензином. При их попадании на кожу необходимо промыть пораженные участки водой с мылом, а при попадании внутрь — немедленно обратиться к врачу.
В аварийных ситуациях необходимо:
• в случае воспламенения горючей жидкости быстро убрать от пламени сосуды с нефтепродуктами, выключить электронагревательные приборы и немедленно приступить к тушению пожара;
• при загорании одежды гасить пламя асбестовым одеялом, плотно прижимая его к месту возгорания;
• разлившиеся горящие нефтепродукты тушить не водой, а пенным огнетушителем, песком, хранящимся в лаборатории в специальном ящике, окрашенном в красный цвет, или куском плотной ткани.
По окончании работы необходимо:
• выключить электронагревательные приборы;
• убрать с рабочего места ветошь, пропитанную нефтепродуктами;
• слить использованные нефтепродукты в специальную емкость;
• после работы с антифризом или этилированным бензином вымыть руки с мылом.
Студенты, нарушившие требования техники безопасности, привлекаются к дисциплинарной ответственности.
Приложение 2
Образец оформления отчета
Лабораторная работа №1
Определение качества бензина
Цели работы:
Оценка испытуемого образца бензина по внешним признакам (прозрачность, цвет, запах, наличие воды и видимых невооруженным глазом механических примесей, характер испарения капли с пальца руки или фильтровальной бумаги); сравнение по внешним признакам испытуемого образца бензина с имеющимися в лаборатории пробами стандартных бензинов, составление предварительного заключения о его марке.
Проведение анализа на содержание в бензине водорастворимых кислот и щелочей.
Источники информации:
Кузнецов А.В.Топливо и смазочные материалы.-КолосС, 2007.-199с.
Стуканов В.А. Автомобильные эксплуатационные материалы.-ИД Форум 2012.
Источники глобальной сети интернет
Оборудование и материалы:
набор топлив: автомобильные и авиационные бензины, керосины, дизельное топливо;
стеклянный цилиндр диаметром 35–50 мм;
пробирки химические;
часовое стекло диаметром 50–70 мм;
пипетки на 10 мл;
10 %-ный спиртовой раствор йода 50–70 мл;
раствор марганцовокислого калия 10–20 мл;
стеклянные палочки.
Ход работы
Результаты оценки:
Основные показатели качества оцениваемого образца
Наименование показателей По ГОСТу Полученные на основании проведенных анализов Заключение о пригодности образца к применению
Цвет Бесцветный Бесцветный Соответствует
Прозрачность Не мутный Взвесей и осадков нет Соответствует
Запах Нефтепродукта Нефтепродукта Соответствует
Испаряемость Исчезает без остатка за 1-2 минуты 1,5 минуты Соответствует
Наличие воды Не должно быть Отсутствует Соответствует
Наличие непредельных углеводородов По окраске водного раствора КМnO4 Бурый цвет окраски Содержатся непредельные углеводороды
Наличие смолистости По отпечатку после сгорания на часовом стекле Бессмольный бензин Соответствует
Наличие загрязненности По диаметру отпечатка на часовом стекле Меньше 10 мм Соответствует
Вывод: Данный образец бензина может использоваться при эксплуатации автомобилей