Galvenie ekspluatācijas materiāli: veidi, īpašības, mērķis

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Automobiļu aprīkojums nevar darboties bez degvielas, smērvielām un citiem materiāliem. Tiem ir vairākas īpašas īpašības, kas ir atkarīgas no sistēmas īpašībām. Ekspluatācijas materiāli atbilst transportlīdzekļu modelim, pilda daudzas funkcijas pielietošanas procesā. Kas tie ir, kā tie atšķiras, tiks apspriesti tālāk.

Vispārīga definīcija

Palīgmateriāli ir dažādi materiāli, ko izmanto transportlīdzekļos, piemēram, benzīns, dīzeļdegviela vai gāze. Tie ir dārgi un videi nedroši preparāti, kuriem zinātnieki tagad meklē alternatīvas. Dabas resursu vietā procesā tiek iesaistīta elektrība. Augstas prasības tiek izvirzītas mūsdienīgiem materiāliem, kas tiek izmantoti automašīnas ekspluatācijā. Tas ir nepieciešams, lai uzlabotu vides drošību.

Visā pasaulē joprojām vispieprasītākie ir klasiskie ekspluatācijas materiālu veidi. ATkā enerģija transportlīdzekļa kustībai tiek izmantots benzīns, kā arī citas līdzīgas dabiskas izcelsmes vielas. Bet tas viss slikti ietekmē vidi.

Palīgmateriāli uztur transportlīdzekļa sistēmas vēlamajā formā. Lai to izdarītu, katrs modelis ietver sava veida degvielas un citu kompozīciju izmantošanu. Šim nolūkam tiek izmantota īpašu marķējumu sistēma. Dažādiem transportlīdzekļiem ir atšķirīga struktūra. Tāpēc nevar būt universālu materiālu.

Šķirnes

Automašīnās tiek izmantotas trīs materiālu grupas:

• Uzliesmojošs.
• Smērvielas.
• Tehniskie šķidrumi.

Degviela var būt šķidra vai gāzveida. Pirmajā gadījumā tas ir benzīns un dīzeļdegviela. Tie ķīmisko enerģiju pārvērš mehāniskajā enerģijā, izmantojot iekšdedzes dzinēju. Benzīnu izmanto dzirksteļaizdedzes virzuļdzinējos, savukārt dīzeļdegvielu izmanto kompresijas aizdedzes režīmā.

Automobiļu sistēmās izmantotās eļļas tiek izmantotas enerģijas taupīšanai, kas tiek tērēta berzei. Tajā pašā laikā smērvielas nodrošina drošu transportlīdzekļa darbību. Atkarībā no eļļas pielietojuma jomas ir:

• motors;
• transmisija;
• turbīna;
• cilindrs;
• kompresija;
• samazināts;
• elektriskā izolācija;
• saglabāšana;
• vakuums;
• specializēts;
• instruments.

Batsevišķa kategorija ir iedalīta smērvielām, ar kuru palīdzību tiek veikta blīvēšana, blīvēšana, konservēšana u.c.

Speciālie tehniskie šķidrumi var veikt dažādas funkcijas. Tos var izmantot hidraulikā kā darba šķidrumu, kā dzesēšanas šķidrumu utt.

Benzīns

Apskatot materiālu veiktspējas raksturlielumus, ir vērts sākt ar visizplatītāko degvielas veidu - benzīnu. Šis ir rafinēts produkts, kas kopā ar dīzeļdegvielu ir ogļūdeņražu maisījums, dažādas papildu piedevas, kas uzlabo degvielas ekspluatācijas īpašības.

Benzīna sastāvā bija ogļūdeņraži, kas var izvārīties, uzkarsējot līdz 35–200 ºС. Dīzeļdegvielā šie komponenti vārās 180–360 ºС. Šodien ir izvirzītas stingras veiktspējas prasības materiāliem, tostarp benzīnam:

• nepārtraukta padeve dzinējam;
• maisījuma veidošanās ar gaisu pareizā proporcijā;
• degšana ir normāla, nav detonācijas, pilnīga dzinēja iekšpusē;
• dažādās temperatūrās veicina ātru un drošu motora iedarbināšanu;
• neizraisa koroziju un priekšlaicīgu nodilumu;
• minimālās iemaksas sistēmā;
• uzglabājot un transportējot, tiek saglabātas sākotnējās īpašības.

Benzīna īpašības

Lai izpildītu iepriekš minētās prasības, benzīnam ir jābūt vairākām īpašībām. Vissvarīgākie ir:

1. Karburācijas īpašības. Benzīnam ar gaisu jāveido degvielas maisījums, kam jābūt viendabīgam un pilnībā jāizdeg dzinējā. Lai to izdarītu, benzīnam ir jābūt noteiktiem blīvuma, gaistamības, viskozitātes, piesātināta tvaika spiediena un zemas temperatūras īpašībām.
2. Sadegšana. Tas ir ogļūdeņražu un skābekļa mijiedarbības reakcijas ātrums, ko pavada liels izdalītā siltuma daudzums.
3. Normāla un detonācijas degšana. Parastā procesā procesu raksturo pilnīga degvielas sadegšana, tās oksidēšanās. Liesmas izplatīšanās ātrums šajā gadījumā ir 10-40 m/s. Detonācijas sadegšanas laikā ātrums palielinās līdz 1500-2000 m/s. Šajā gadījumā process ir nevienmērīgs, rodas triecienvilnis.
4. Antitonācija. Kompozīcijā ietilpst tetraetilsvins, kas sajaukts ar vielām, kas novērš svina oksīdu nogulsnēšanos. Viņus sauc par tīrītājiem.

Dīzeļdegviela

Ņemot vērā galvenos ekspluatācijas materiālus, ir vērts pieminēt tādu šķirni kā dīzeļdegviela. Pateicoties noteiktām īpašībām, šāda veida dzinēji ir par 25-30% ekonomiskāki nekā benzīna šķirnes. Vairumā gadījumu dīzeļdegvielu izmanto autobusu, kravas automašīnu un dažu vieglo automašīnu dzinējiem.

Dīzeļdegvielai ekspluatācijas laikā tiek izvirzītas īpašas prasības:

• Nepārtraukta ieeja sistēmā.
• Labas maisījuma veidošanas veicināšana.
• Nedrīkst izraisīt korozīvu nodilumu.
• Bizplūdes, ieplūdes trakta, sadegšanas kameras, uz izsmidzinātāja adatas nedrīkst palikt nogulsnes.
• Sākotnējās īpašības jāsaglabā transportēšanas, uzglabāšanas laikā.

Svarīgākās dīzeļdegvielas īpašības ir tās nepastāvība, uzliesmojamība un veiktspēja aukstumā.

Izmantojot ekspluatācijas materiālus, ir jānodrošina laba motora iedarbināšana jebkuros apstākļos. Tāpēc frakcijai nevar būt viegli. Smagajām šķirnēm ir labāka pašaizdegšanās. Šo dīzeļdegvielas spēju novērtē pēc cetānskaitļa (CN). Tas ir nosacīts raksturlielums, kas ir vienāds ar cetāna procentuālo daudzumu atsauces maisījumā. Uzliesmojamības ziņā tai jābūt līdzvērtīgai testa degvielai.

Pašaizdegšanās indekss ietekmē dīzeļdegvielas tendenci veidot nosēdumus, dzinēja darbību un vieglu iedarbināšanu. Mūsdienu transportlīdzekļos tiek izmantots sastāvs, kuru raksturo CCH no 45 līdz 50 vienībām. Ja degvielai šis indikators ir 40 vienību līmenī, motors strādās smagi. Nav ieteicams palielināt CN virs 50 vienībām. Degviela sadegs ātrāk, nekā tā var izplatīties pa kameru. Šī iemesla dēļ tiek traucēta motora darbība. Šāda dīzeļdegviela nespēs pilnībā sadegt. Tiks novēroti dūmi, un motora efektivitāte tiks ievērojami samazināta.

Gāzes degviela

Automobiļu palīgmateriāli ietver arī gāzveida degvielu. Atkarībā no fiziskā stāvokļa tos iedala divās kategorijās:

• saspiests;
• sašķidrināts.

Ja ogļūdeņražiem ir raksturīga kritiska temperatūra, zem parastā līmeņa, tad gāzi izmanto saspiestā veidā. Ja indikators ir augstāks, tad tiek izmantotas kompozīcijas sašķidrinātā stāvoklī. Galvenās prasības gāzveida degvielai ir:

• laba maisījuma veidošana;
• augstas kalorijas;
• nedrīkst izraisīt korozīvu nodilumu;
• minimālās iemaksas sistēmā;
• īpašību saglabāšana uzglabāšanas un transportēšanas laikā;
• zemas ražošanas un piegādes izmaksas.

Propānu vai butānu izmanto sašķidrinātās gāzes ražošanai. Tos ir viegli pārvērst šķidrā stāvoklī. To apzīmēšanai tiek izmantots CIS marķējums. Šādi materiāli tiek uzglabāti zem spiediena 1,6 MPa. Automašīnām tiek ražoti propāna un butāna maisījumi, kurus var izmantot gan vasarā, gan ziemā.

CIS sastāvam pievienotas smaržvielas, kas piešķir maisījumam spēcīgu smaržu. Tādējādi tie var tikt nopludināti.

Automobiļu ekspluatācijas materiālos ietilpst arī saspiestās gāzes. To galvenās sastāvdaļas ir metāns, oglekļa monoksīds, ūdeņradis. Tos iegūst no dažādas izcelsmes gāzēm. Marķējumā šādām kompozīcijām ir burti LNG. Metāns šādā maisījumā satur no 40 līdz 82%. Šo gāzi nevar sašķidrināt bez dzesēšanas.

Izmantojot LNG degvielu, iespējams būtiski samazināt transportlīdzekļa kravnesību. Automašīnas nobraukums ar pilnu bāku šajākorpuss būs 2 reizes mazāks nekā uz benzīna. Tā kā metānam ir augsta detonācijas pretestība, dzinēji palielina to kompresijas pakāpi. CNG ir drošāka par benzīnu uzliesmojamības ziņā. Taču tajā pašā laikā ir grūti iedarbināt dzinēju zemā temperatūrā.

Motoreļļas

Darbības smērvielas ir iedalītas atsevišķā kategorijā. Viena no to šķirnēm ir motoreļļas. Tie nodrošina:

• Samaziniet kustīgo daļu nodilumu berzes dēļ, izveidojot uz virsmas spēcīgu un plānu eļļas kārtiņu;
• blīvēšanas spraugas savienojumos;
• siltuma izkliede no kustīgajām daļām;
• nolietojuma produktu, piesārņotāju noņemšana no berzes zonām;
• metāla elementu aizsardzība pret koroziju;
• Jebkāda veida noguldījumu novēršana.

Šodien motoreļļām tiek izvirzītas paaugstinātas prasības:

• optimāla viskozitāte visos darbības režīmos;
• laba eļļošana;
• zema iztvaikošana, atslāņošanās un putošana;
• aizsardzība pret koroziju, zemas oksidācijas smērviela;
• mazs eļļas patēriņš dzinēja darbības laikā;
• ilgs kalpošanas laiks bez sistēmas bojājumiem;
• īpašību saglabāšana uzglabāšanas un transportēšanas laikā.

Eļļas galvenās īpašības ir viskozitāte un izturība pret zemām temperatūrām. Mūsdienās tiek izmantotas trīs motoreļļu grupas:

• sintētika (pilnīgi mākslīgi komponenti);
• minerālu sastāvs(ražots naftas rafinēšanas laikā);
• pussintētika (satur minerālu un sintētiskos savienojumus).

Ir noteikti ekspluatācijas materiālu patēriņa rādītāji, kas ir atkarīgi no daudziem faktoriem. Ir vērts atzīmēt, ka sintētisko smērvielu šķirnēm šis rādītājs ir lielāks. Atkritumu daudzums būs par 30-40% lielāks nekā minerālu sastāvu. Tāpēc sintētiskās eļļas tiek mainītas daudz retāk. Šīs ir uzlabotas kompozīcijas, kas var nodrošināt augstas kvalitātes komponentu un mehānismu aizsardzību pat noslogotos apstākļos.

Sintētiskajām eļļām ir labāki viskozitātes-temperatūras raksturlielumi, kā dēļ automašīnas degvielas patēriņš samazinās par 4-5%. Bet tajā pašā laikā ir vērts atzīmēt, ka sintētika nebūt nav piemērota visiem motoriem. Jauna stila dzinējiem tas ir labākais risinājums. Bet motoriem ar nobraukumu, kas agrāk tika uzstādīti automašīnām, ir piemērota tikai minerāleļļa. Nepareiza kompozīcijas veida izvēle izraisa ātru mehānismu iznīcināšanu.

Reduktora eļļas

Šodien automašīnu sistēmās un citās vienībās tiek izmantots ļoti daudz dažādu ekspluatācijas materiālu. Viena no smērvielu produktu šķirnēm ir transmisijas eļļa. To izmanto, lai uzlabotu pārnesumu kvalitāti. Šādi mehānismi tiek izmantoti dažādu veidu pārraidēs. Mūsdienu automašīnās visbiežāk izmanto hipoīdu (skrūvju) pārnesumus. Viņiem ir stiprāki zobi nekā taisni zobi. Tas nodrošina vienmērīgu, klusu mehānisma darbību.

Lai sistēma darbotos nevainojami, šādiem pārnesumiem ir paaugstinātas prasības eļļām. Tas ir saistīts ar lielo slīdēšanas ātrumu. Transmisijas eļļas sistēmā veic vairākas funkcijas:

• samazināt kustīgo daļu mehānisko nodilumu;
• samazināt berzes enerģijas zudumus;
• veicina siltuma noņemšanu no berzes pāriem;
• samazināt troksni, pārnesumu vibrācijas;
• Nodrošina trieciena aizsardzību;
• novērstu korozijas attīstību;
• hidromehāniskajās transmisijās tie veic darba šķidruma funkciju.

Uz materiālu veiktspējas īpašībām attiecas arī paaugstinātas prasības. Atkarībā no apstākļiem, kādos smērviela darbojas, tiek noteiktas arī materiāla īpašības. Galvenie parametri, kas ietekmē eļļas darbību transmisijā, ir:

• temperatūras režīms;
• pārnesuma ātrums;
• īpašs spiediens kontakta zonā.

Transmisijas eļļa ir pakļauta ievērojamam karstumam. Sākotnēji tam ir apkārtējās vides temperatūra. Tad darbības laikā apkures līmenis sasniedz 120-130 ºС. Dažos gadījumos indikators var paaugstināties līdz 150 ºС. Tāpēc smērvielai jābūt izturīgai pret karsēšanu augstā temperatūrā. Salnā smērviela nesasalst, un karsējot tai nevajadzētu kļūt pārāk šķidrai.

Smērvielas

Ekspluatācijas materiālu kvalitātei ir noteiktas prasības. Tiek izstrādātas dažādas kompozīcijas, kas var nodrošināt iekārtu pareizus darba apstākļus. Viens noTransportlīdzekļa sistēmā plaši izmantota viela ir smērviela. Tam ir bieza, ziedei līdzīga konsistence. Šis produkts sastāv no eļļas bāzes un cieta biezinātāja.

Smērei jābūt ar augstu saglabāšanas, pretnodiluma īpašībām, ķīmisko stabilitāti, karstumizturību. Šim nolūkam sastāvā ir īpašas piedevas. Smērvielas var būt:

• pretberzes;
• saglabāšana;
• virve;
• plombēšana.

Ņemot vērā materiālu ekspluatācijas īpašības, ir vērts atzīmēt, ka katrai no uzskaitītajām šķirnēm ir sava darbības joma. Tādējādi pretberzes savienojumi tiek izmantoti, lai samazinātu kustīgo mehānismu nodilumu un berzi. Konservējamās šķirnes novērš korozijas attīstību uzglabāšanas un ekspluatācijas laikā. Attiecīgajos mezglos tiek izmantoti virvju un blīvējuma savienojumi.

Amortizatoru šķidrumi

Tehniskajos šķidrumos ietilpst dažādi ekspluatācijas materiāli. Viena no šķirnēm ir kompozīcija, kas paredzēta ķermeņa vibrāciju slāpēšanas sistēmām. Tie ir amortizējoši šķidrumi, ko izmanto teleskopiskajos amortizatoros. Tas ļauj transportlīdzeklim darboties vienmērīgāk, braucot pa sliktiem ceļiem.

Zemas viskozitātes šķidrumi kalpo kā darba šķidrums sistēmā. Tie ir izgatavoti galvenokārt uz eļļas bāzes. Galvenais indikators, ko izmanto, lai noteiktu amortizācijas šķidruma īpašības, ir tā viskozitāte. Īpaši augstas prasības šim raksturlielumam tiek izvirzītas mīnus temperatūrā. Pretējā gadījumā amortizatoru darbība ievērojami pasliktinās. Šī iemesla dēļ apturēšana var tikt bloķēta. Tāpēc mūsdienās tiek izmantoti preparāti, kuru pamatā ir sintētika.

Triecienu absorbējošajam šķidrumam jābūt ar atbilstošiem siltumvadītspējas, siltumietilpības, augstām eļļošanas īpašībām. Tam nevajadzētu būt nosliecei uz putošanu, oksidēšanos. Svarīgas īpašības ir mehāniskā stabilitāte, nepastāvība, saderība ar konstrukcijas elementiem, īpaši ar gumijas blīvēm.