Контрольная работа по дисциплине "Транспортные двигателя и КЭМ"

Содержание

 

  Введение………………………………………………………………………………...3

  1.Технология получения бензина……………………………………………………...4

  2.Система классификации и маркировки резинотехнических изделий……………

  2.1 Резинотехнические изделия. Их свойства и классификация…………………..

2.2 Маркировка шин…………….……………………12                      

  3.Эксплуатационное свойство материала и показатели его раскрывающие     (дизельное топливо и его антикоррозийные свойства)……………………….…16

  3.1 Эксплуатационные свойства дизельного топлива…………………...……….16

  3.2 Антикоррозионные свойства дизельных топлив …………..…..….…….18

  4.Перечень эксплуатационных материалов (вариант 32)…………………………..21

  Заключение…………………………………………………………………………….23

  Список используемой литературы…………………………………………………...26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Автомобиль – неотъемлемый атрибут  нашей жизни, который является потребителем смазочных материалов (моторных и  трансмиссионных масел, пластичных смазок) и технических жидкостей (охлаждающих, тормозных, гидравлических и пусковых). От качества применяемых  материалов, их соответствия данным условиям эксплуатации зависят надежность, долговечность, производительность автомобиля, а также  затраты на его техническое обслуживание и ремонт.

В настоящее время имеет место  производство и использование широкого ассортимента смазочных материалов и технических жидкостей. Поэтому  бывает достаточно трудно разобраться  в качестве представленных материалов. А знание состава смазочных материалов и технических жидкостей, их свойств, областей применения, эксплуатационных характеристик, токсикологических  особенностей необходимо.

В работе описаны общие требования и свойства гидравлических масел, отражена система их обозначения,  описаны классы вязкости гидравлических масел в соответствии с ГОСТ 17479.3-85.; показана система классификации и маркировки гидравлического масла, описана технология получения различных видов пластичных смазок, а также эксплуатационные свойства тормозной жидкости  и ее физико-химические  показатели.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1.Технология  получения бензина

Автомобильные бензины  получают путем переработки нефти, газового конденсата, природного газа, угля, торфа и горючих сланцев, а также синтезом из окиси углерода и водорода.

Основным сырьем для  производства автомобильных бензинов является нефть: около 25% нефти, добываемой в мире, перерабатывают в бензин.

Все товарные бензины получают из нефти и газоконденсатов. На газоперерабатывающих заводах путем выделения из газов жидких углеводородов получают газовый бензин. Газовые бензины обладают хорошими пусковыми свойствами и при добавлении в небольших количествах в товарные бензины способны улучшать их эксплуатационные свойства.

Современные автобензины готовят смешением компонентов, получаемых путем прямой перегонки, каталитического риформинга и каталитического крекинга, изомеризации, алкилирования, полимеризации и других процессов переработки нефти и газа.

Качество компонентов, используемых для приготовления тех или иных марок товарных автомобильных бензинов, существенно различается и зависит от технологических возможностей предприятия. Товарные бензины одной и той же марки, но выработанные на различных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ), имеют неодинаковый компонентный и фракционный составы, что связано с различием технологических процессов и перерабатываемого на них сырья на каждом конкретном нефтеперерабатывающем предприятии. Даже бензины одной марки, выработанные конкретным заводом в разное время, могут отличаться по компонентному составу в связи с проведением регламентных работ на отдельных технологических установках, изменением состава сырья и программы завода по выпуску продукции.

Однако во всех случаях  должна соблюдаться технология получения товарных бензинов на данном предприятии, что является обязательным требованием стандартов и технических условий на автомобильные бензины.

Основными технологическими процессами производства автомобильных бензинов является каталитический риформинг и каталитический крекинг. Несмотря на ограничения по содержанию ароматических углеводородов, процесс каталитического риформинга по-прежнему остается определяющим процессом производства бензинов, так как он является основным источником высокооктановых компонентов, а также водорода для установок гидроочистки.

На рис. 1 представлена схема переработки нефти с  целью получения автомобильных  бензинов.

.

Рис. 1 Схема  переработки нефти для получения  автомобильных бензинов

 

Вследствие ужесточения  норм на содержание серы в моторных топливах необходимо увеличение мощностей гидрообессеривания, что требует дополнительного водорода.

Снижение доли и роли бензина риформинга в производстве экологически чистых реформулированных бензинов обусловлено не только ограничением содержания ароматических углеводородов, но и неудовлетворительным распределением октановых характеристик по фракциям катализата, в особенности до 100 °С.

В связи с этим процесс  бензинового риформинга целесообразно и необходимо сочетать с процессами удаления бензола и изомеризации бензина С5 — 1 00 °С.

В последние годы технология и коммерческая активность по созданию на НПЗ мира новых установок каталитического крекинга в микросферического катализатора приобрела рекордно высокий уровень за все время применения этого процесса.

В последние 1 0—1 5 лет процесс каталитического  крекинга был значительно усовершенствован, главным образом с целью увеличения селективности при конверсии исходного вторичного сырья в бензин (каталитические реакции основные, термические — минимальны).

 

 

 

 

 

 

 

2 Система классификации и маркировки  резинотехнических изделий

2.1 Резинотехнические изделия. Свойства и классификация

Резина — сложный по составу  материал, включающий в себя несколько  компонентов, основным из которых является каучук. Свойства резины зависят, главным  образом, от типа и особенностей каучука, поэтому рассмотрим основные свойства важнейших современных каучуков.

Натуральный каучук (НК) получают из так называемых каучуконосов — растений, преимущественно культивируемых в странах тропического пояса. В основном его добывают из млечного сока (латекса) каучуконосного дерева — бразильской гевеи.

Структурная формула натурального каучука имеет следующий вид:

 

где п колеблется от нескольких сотен до трех тысяч.

Из приведенной формулы видно, что натуральный каучук принадлежит к линейным высокополимерам с молекулой, построенной из многократно повторяющейся изопентановой группировки атомов. Он представляет собой высокомолекулярный ненасыщенный углеводород, имеющий большое число регулярно чередующихся двойных валентных связей между углеродными атомами.

Натуральный каучук не растворяется в воде, но растворяется в нефтепродуктах. На этом свойстве основано изготовление резиновых клеев. Большая степень насыщенности молекулы НК обусловливает довольно высокую способность его к химическим превращениям. В частности, по месту разрыва валентной связи между третичным и четвертичным атомами углерода могут присоединяться сера (процесс вулканизации), кислород (старение резины) и т.д.

Как и большинство известных  линейных полимеров, натуральный каучук принадлежит к числу типичных термопластов.

По климатическим условиям в  нашей стране не может произрастать гевея, а другие каучуконосы до сих пор не имеют промышленного значения. Поэтому основным сырьем для отечественной резиновой промышленности служат различные синтетические каучуки (СК).

К весьма перспективным универсальным  СК относятся бутилкаучук — сополимер  изобутилена с изопреном. Это  один из лучших материалов для изготовления автомобильных камер, обладающий высокой газонепроницаемостью.

В современном ассортименте СК насчитывается  около 200 наименований, причем многие из них по ряду свойств значительно превосходят НК. Особо необходимо отметить каучуки специального назначения, в первую очередь, сополимер бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, выпускаемый под маркой СКН (нитрильный).

Взаимодействие нитрильных групп  CN обусловливает наличие сильных межмолекулярных связей, поэтому СКН обладает по сравнению с СК общего значения повышенной прочностью, значительно большей стойкостью к действию нефтепродуктов, но одновременно и пониженной эластичностью. Чем больше в СКН нитрильных групп, тем выше его бензо- и маслостойкость, но одновременно и выше температура, при которой появляется хрупкость, т. е. такие каучуки менее морозоустойчивы. Это важно учитывать при использовании деталей из малостойкой резины в зимний период.

В чистом виде натуральные и синтетические  каучуки находят ограниченное применение (изготовление клеев, изолировочной  ленты, медицинского пластыря, уплотнительных прокладок), так как обладают рядом  недостатков, в частности, имеют  недостаточную прочность. Например, прочность на разрыв разных сортов НК (после обработки на вальцах) колеблется от 1,0 до 1,5 МПа, а у бутадиенового (СКБ) и стереорегулярного каучуков (СКС) она не превышает 0,5 МПа.

Одним из эффективных способов увеличения прочности каучуков является вулканизация — химическое связывание молекул каучука с атомами серы. В результате вулканизации, например НК, которая наиболее эффективно проходит при температуре 140... 150 ˚С, получается вулканизованный каучук (вулканизат) с прочностью на разрыв около 25 МПа.

В состав резины вводят такое количество серы, которое обусловливает получение изделия с возможно большей прочностью.

Например, в резинах, идущих для  изготовления автомобильных камер  и покрышек, ее содержится 1...3% от доли имеющихся в них каучуков. С  ростом концентрации серы увеличивается  прочность резины, но одновременно уменьшается ее эластичность. В предельном случае, т.е. когда с каучуком соединяется максимально возможное количество серы (около 50 %), получают очень прочный (предел прочности при растяжении 52...54 МПа) и совершенно неэластичный (твердый) химически инертный материал — эбонит. Из эбонита изготавливают детали электротехнического назначения и в том числе аккумуляторные банки.                      

Пневматические шины легковых автомобилей различаются по способу герметизации внутреннего объема, расположению нитей корда в каркасе, отношению высоты к ширине профиля, типу протектора и по ряду некоторых других специфических особенностей, вызванных назначением и условиями эксплуатации шин.

По способу герметизации внутреннего объема, шины бывают камерными и бескамерными.

Камерные шины (рис. 2) состоят из покрышки и камеры с вентилем. Размер камеры всегда несколько меньше внутренней полости покрышки во избежание образования складок в накачанном состоянии. Вентиль представляет собой обратный клапан, позволяющий нагнетать воздух в шину и препятствующий его выходу наружу.

 
Рис. 2. Камерная шина в сборе с колесом: 
1 — обод колеса; 2 — покрышка; 3 — камера; 4 — вентиль

Рис.3 Бескамерная шина: 1 – протектор, 2 – герметизирующий воздухопроницаемый резиновый слой, 3 – каркас, 4 –  вентиль колеса, 5 – обод

 

Бескамерные шины (рис. 3) отличаются наличием воздухонепроницаемого резинового слоя, наложенного на внутренний слой каркаса покрышки (вместо камеры) и имеют следующие особенности:

• меньшая масса;
• повышенная безопасность при езде, так как в случае прокопа воздух выходит только в месте прокопа (при мелких прокопах достаточно медленно);
• простота ремонта в случае прокола (нет необходимости в демонтаже);
• усложненный и более квалифицированный монтаж-демонтаж, часто только на специальном шиномонтажном станке, при наличии компрессора требуют колеса с ободами специального профиля и повышенной точности изготовления.

 

Разделение рисунков протектора на дорожный или всесезонный (универсальный) весьма условно (рис. 4). Какие-либо строгие рамки здесь обозначить сложно. Иногда могут одновременно присутствовать признаки нескольких типов рисунка.

Шины с направленным рисунком протектора имеют улучшенную способность отвода воды или снега (дорожные или зимние) из пятна контакта с дорогой. Они менее шумны. Запасное колесо совпадает по направлению вращения только с колесами одной стороны автомобиля, но временная установка его против предписанного направления вращения допустима, так как этот эффект проявляется только на больших скоростях.

Асимметричный рисунок - один из способов реализовать разные свойства в одной шине. Ее наружная , сторона лучше работает на твердой дороге при положительной температуре, а внутренняя - на зимней.

Рисунок повышенной проходимости в отечественной классификации это разреженный рисунок шашечного типа с развитыми грунтозацепами по плечевой зоне, с мощными недеформируемыми шашками, часто не расчлененными прорезями.

Зимний рисунок отличается крупными шашками, имеющими пилообразные края и большое количество тонких прорезей внутри. Каналы между шашками достаточно крупные, чтобы не забиваться снегом. Многие из зимних шин рассчитаны на установку шипов противоскольжения.

 

 

                 Дорожный                       Всесезонный (универсальный) 
 

 
Дорожный направленный                Зимний 
 
 

  Дорожный асимметричный      Повышенной проходимости 
Рис. 4. Различные типы рисунков протектора

 

Наиболее популярны «дорожные» и «универсальные» шины. От рисунка  протектора зависит сцепление шины с дорогой, причем для сухих, мокрых или загрязненных дорог требуются  свои специальные рисунки. Не менее важной является демпфирующая способность шины, которая ухудшается с увеличением толщины протектора. От рисунка протектора существенно зависит и износостойкость шины, т.е. ее срок службы. Для дорожных шин важным считается бесшумность качения на высоких скоростях, экономичность и т.п. Поэтому количество и разнообразие применяемых на шинах рисунков протектора огромно и не поддается классификации, так как ежегодно появляются все новые и новые образцы шин с оригинальными рисунками протектора.

2.2 Маркировка шин

Рис. 5. Конструктивные элементы и основные размеры шин: 
D — наружный диаметр; Н — высота профиля покрышки; В — ширина профиля; d — посадочный диаметр обода колеса (шины); 1 — каркас; 2 — брекер; 3 — протектор; 4 — боковина; 5 — борт; 6 — бортовая проволока; 7 — наполнительный шнур

 

Диагональные и радиальные шины различаются не только конструкцией, но и маркировкой. Например, диагональная шина имеет обозначение 6,15-13/155-13, где: 
6,15 — условная ширина профиля шины (В) (см. рис. 5) в дюймах; 
13 — посадочный диаметр (а) шины (и колеса) в дюймах; 
155 — условная ширина профиля шины в мм.

Дробь перед числом 155 разделяет  дюймовое обозначение шины от миллиметрового. Вместо числа 13 во втором случае может быть и миллиметровое обозначение посадочного диаметра.

Радиальная шина имеет  единое смешанное миллиметрово-дюймовое обозначение. Например, маркировка 165/70R13 783S Stее1 Radial Тubelessозначает:

165 — условная ширина  профиля шины (В) в мм;

70 — отношение высоты  профиля шины (Н) к ее ширине (В), %;

«R» — обозначение  радиальной шины;

13 — посадочный диаметр  в дюймах;

78 — условный индекс  грузоподъемности шины;

S — скоростной индекс шины (максимально допустимая скорость движения автомобиля) в км/ч;

«Stее1 Radial» — радиальная шина с металлическим кордом;

«Tubeless» или {TL} — бескамерное исполнение шины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  3.1 Эксплуатационные свойства дизельного  топлива

Дизельные двигатели, применяемые  на автомобилях относятся к быстроходным.

Основное их преимущество - высокая  экономичность: дизельные двигатели расходуют топлива на 25-30% меньше, чем карбюраторные. Поэтому большая часть грузового автомобильного парка страны оснащена дизельными двигателями. Дизели- зация автомобильного парка позволяет снизить суммарный расход топлива (бензина и дизельного топлива) и в то же самое время потребность в дизельном топливе существенно возрастает. Прогресс в дизелестроении предопределяет необходимость совершенствования качества дизельного топлива.

Дизельное топливо - это нефтяная фракция, основу которой составляют углеводороды с температурами кипения в  пределах от 200 до 350 °С. Дизельное топливо - прозрачная, более вязкая, чем бензин, жидкость. Его окраска зависит  от содержащихся смол и меняется от желтого до светло-коричневого цвета.

Рабочий процесс в дизельных  двигателях принципиально иной, чем  в карбюраторных: в дизелях топливо  смешивается с воздухом непосредственно  в камере сгорания. В цилиндрах  дизельного двигателя сжимается воздух, а не рабочая смесь. В сжатый в цилиндре до 3,0-7,0 МПа и нагретый за счет высокого давления до 500-800 °С воздух под высоким давлением (до 150 МПа) впрыскивается через форсунку топливо. Оно испаряется, нагревается до температуры самовоспламенения, смешивается с горячим воздухом, а затем сгорает.

Сложные процессы смесеобразования и  сгорания топлива осуществляются за очень небольшой промежуток времени, соответствующий 20-25° поворота коленчатого вала. При этом время, отводимое на эти процессы, тем меньше, чем быстроходней двигатель. Характерно, что в карбюраторных двигателях при равной частоте вращения коленчатого вала на смесеобра зование и сгорание приходится в 10-15 раз больше времени, чем в дизелях.

Надежная и экономичная работа дизельных двигателей обеспечивается, когда правильно подобрано топливо, установлен оптимальный угол опережения впрыска и когда смесь полностью сгорает во время рабочего хода. Иначе увеличивается дымность выхлопа, падает мощность, повышается удельный расход топлива.

Для обеспечения в быстроходных дизельныхдвигателях полного и качественного сгорания топлива к нему предъявляются следующие важнейшие эксплуатационные требования, которые обеспечивают:

бесперебойную подачу топлива как  из бака к топливной аппаратуре, так и в цилиндры двигателя;

надежное смесеобразование, т.е. обладание  оптимальными вязкостью, плотностью, фракционным  составом, поверхностным натяжением и давлением насыщенных паров;

хорошую воспламеняемость, что обеспечивает мягкую работу двигателя, полное сгорание без образования сажи и особо токсичных и канцерогенных продуктов в отработавших газах;

минимальное образование нагара и  отложений в зоне распылителей форсунок и в камере сгорания;

минимальную коррозионную активность; возможно большую физическую стабильность при длительном хранении и транспортировке; невысокую токсичность.

 

3.2. Антикоррозионные  свойства дизельных топлив

Присутствие водорастворимых кислот и щелочей в дизельных топливах не допускается.

Содержание органических кислот —  кислотность не должна превышать 5 мг КОН на 100 мл топлива.

Содержание активных сернистых  соединений (сероводорода, меркаптановой серы, элементарной серы) в дизельном топливе нежелательно.

Проба на медную пластинку должна при выпуске топлива с завода давать отрицательные показатели.

Избыточное количество меркаптанов  в топливе увеличивает коррозионный износ плунжерных пар и деталей  форсунок, так как, поступая в зону форсунок, они в результате реакций  окисления образуют смолы. Поэтому содержание меркаптановой серы в топливе не должно превышать 0,01 %.

Если в топливе содержится избыточное количество меркаптанов (в 2 и более раз), коррозионный износ плунжерных пар (рис. 6) и деталей форсунок увеличивается. Кроме того, при наличии в топливе меркаптанов в результате реакции окисления в зоне форсунок образуются смолы, которые вместе с образующимися здесь же смолами из олефинов и смолами, содержащимися в самом топливе, осаждаются на запорных иглах, создавая лаковую пленку, что со временем ведет к зависанию игл.

Рис. 6 Влияние меркаптанов на коррозионный износ х плунжерных пар топливного насоса в зависимости от продолжительности испытания г. I - малоеернистое топливо; 2 - топливо с 0,025% меркаптанов

 

Наличие меркаптанов ввиду их высокой  коррозионной активности и низкой химической стабильности снижает качество топлива. Поэтому необходим тщательный контроль за содержанием меркаптанов в топливе. Для этого проводят не только качественный анализ (испытание на медную пластинку), который недостаточно чувствителен к ним, но и количественный (определяют содержание меркаптановой серы потенциометрическим методом). Содержание меркаптановой серы в топливах не должно превышать 0,01%.

При повышении содержания меркаптановой серы с 0,01% до 0,06% приводят к увеличению коррозии более чем в два раза.

В соляровых дистиллятах при  получении дизельных топлив из высокосернистой  нефти содержится неактивной серы 1,0... 1,3 %, удалять которую сложно, поэтому  снижение ее содержания до 0,2...0,5 % допустимо (ГОСТ 305-82).

Установлено, что повышение содержания серы в топливах с 0,2 до 0,6 % приводит к увеличению износа гильз цилиндров  и поршневых колец в среднем на 15 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Перечень эксплуатационных материалов (вариант 32)

ТМ-3-34

ТМ – трансмиссионные масла. Классификация в соответствии с  ГОСТ 17479.2-85;

3 – принадлежность к группе масел по эксплуатационным свойствам;

ТМ-3 – С высоким содержанием присадок (противозадирные с умеренной эффективностью). Применяются предпочтительно в ступенчатых коробках передач и рулевых механизмах, в главных передачах и гипоидных передачах с малым смещением. Обычные трансмиссии со спирально-коническими шестернями, работающие в умеренно жестких условиях по скоростям и нагрузкам (до 2,5 ГПа и температуре масла в объеме до 150 °С).

34 – класс вязкости. При t=100 ºС кинематическая вязкость равна 14,00-24,99 мм²/с. Температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 мПа·с равна –34 ºС.

Hessol Superior SAE 75 W-90, API GL-5

Hessol Superior SAE 75 W-90, API GL-5 – всесезонное, универсальное моторное масло.

SAE – классификация моторного масла; Society of Automotive Engineers – Американское общество автомобильных инженеров. Эта классификация подразделяет масла по вязкости. Действует в Европе, США, Японии и в других странах.

75W-90 – где 75W является зимним классом, а 40 – летним. Приведённый номер является сдвоенным, что указывает на то, что мало всесезонное. Каждая цифра означает вязкость в секундах Сейболта, которая для зимних классов измерена при температуре –17,8 ºС, летних – при +98,8 ºС. Таким образом, чем больше число, тем больше вязкость масла.

API – классификация «Американский институт нефти». Подразделяет масла по уровню эксплуатационных свойств.

Запись GL-5 говорит от том, что масло используют для гипоидных передач с высоким смещением оси, работающих в условиях высоких скоростей при малых крутящих моментах и ударных нагрузках на зубья шестерен. Для самых тяжелых условий эксплуатации с ударной и знакопеременной нагрузкой (выше 3,0 ГПа и температуре масла в объеме до 150 °С). Имеют большое количество серофосфорсодержащей противозадирной присадки.

ПА – пропан автомобильный. Применяется при температуре  окружающего воздуха –20… –35 ºС. Допускается применение этого  газа при температуре не выше +10 ºС.

Т На 3/11-00к

Пластичная смазка.

Т – редукторная. Применяется для зубчатых и винтовых передач всех видов.

На – в состав входит загуститель  натриевое мыло.

3/11 – рекомендуемый температурный диапазон применения от –30 до +110 ºС.

дисперсионную среду (тип жидкого  масла и присутствие твердых  добавок к – кремнийорганические жидкости;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

08 – 12 – ЗА – 933