по Эксплуатационным материалам
СОДЕРЖАНИЕ: Федеральное агентство по образованию Российской Федерации ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет МРЦПК Контрольная работа По “Эксплуатационным материалам”Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет
МРЦПК
Контрольная работа
По “Эксплуатационным материалам”
шифр 09А13
№зачетки
Выполнил:
Слушатель 2 курса группы C АХ-21Ц Фатеев Александр Викторович
Проверил: Милованов Александр Васильевич
г. Тамбов2011
Содержание :
1. Классификация и основные характеристики топлива……3
2. Состав рабочей смеси применяемой в двигателях внутреннего сгорания, и дать характеристику работы двигателя на каждом составе рабочей смеси…… ……………...6
3. Виды технических жидкостей применяемые в процессе эксплуатации автотранспортной техники……………………....14
4. Задача………………………………………………………………24
5. Список используемой литературы……………………………..25
1.Классификация и основные характеристики топлива.
История развития человечества теснейшим образом связана с получением и использованием энергии. Уже в древнем мире люди использовали тепловую энергию для обогрева жилища, приготовления еды, изготовле- ния из меди, бронзы, железа и других металлов предметов быта, инстру-ментов и т.д. С древнейших времен известны уголь и нефть - вещества, дающие при сжигании большое количество теплоты.
Сейчас формулировка топливо включает все вещества, которые дают при сжигании большое количество теплоты, широко распространены в природе и (или) добываются промышленным способом. К топливу относятся нефть и нефтепродукты (керосин, бензин, мазут, дизельное топливо), уголь, природный горючий газ, древесина и растительные отходы (солома, лузга и т.п.), торф, горючие сланцы, а в настоящее время и вещества, используемые в ядерных реакторах на АЭС и ракетных двигателях. Таким образом, классификацию топлива можно провести, например по его агрегатному состоянию: твердое (уголь, торф, древесина, сланцы), жидкое (нефть и нефтепродукты) и газообразное (природный газ).
Также можно разделить виды топлива и по его происхождению: растительное, минеральное и продукты промышленной переработки. Свойства топлива зависят главным образом от его химического состава. Основным элементом любого топлива природного происхождения яв- ляется углерод (его содержание составляет от 30 до 85% массы). В состав топлива также входят H, O, N, S, зола, вода. Практическая ценность топлива определяется количеством теплоты, выделяющейся при его полном сгорании.
Так, при сжигании 1 кг древесины выделяется теплота, равная 10,2 МДж, каменного угля - 22 МДж, бензина - 44 МДж. Эта величина прямо зависит от содержания в топливе углерода и водорода и обратно - от содержания кислорода и азота. Другая важнейшая характеристика топлива - его жаропроизводительность, оцениваемая значением максимальной температуры, какую теоретически можно получить при полном сгорании топлива в воздухе. При сгорании дров, например, максимальная температура не превышает 1600 С, каменного угля - 2050 С, бензина - 2100 С. Доля топлива в общей структуре энергоресурсов, потребляемых чело- вечеством, преобладает примерно с начала нашей эры.
До 1970-х гг. на первом месте был уголь, сейчас это положение заняла нефть. По-видимому, в обозримом будущем ведущая роль останется за природным топливом. Для сопоставления запасов различных видов топлива и уровня его использования применяют так называемое условное топливо, удельная теплота сгорания которого равна 7000 ккал/кг (29,3 МДж/кг). По существу все добываемое топливо сжигается, лишь около 10% нефти и газа перерабатываются химической промышленностью.
Наибольшее количество топлива расходуется на тепловых электростанциях (ТЭС), в различного рода тепловых двигателях, на технологические нужды (Например, при выплавке металла, для нагрева заготовок в кузнечных и прокатных цехах), а также на отопление жилых, общественных и производственных помещений. Основной недостаток природного топлива - его крайне медленная восполняемость. Существующие ныне запасы были образованы десятки и сотни миллионов лет назад. В то же время добыча топлива непрерывно увеличивается, что в будущем может привести к серьезному глобальному - 3 - энергетическому кризису. С 1970-х гг. в мире произошел переход к другим принципам потребления ресурсов вообще и топлива в частности. Человечество должно переориентироваться на другие энергоресурсы, прежде всего на огромные гидроресурсы Земли. Все процессы добычи, переработки и транспортировки топлива охватывает топливная промышленность, которая является составной частью топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Все отрасли ТЭК взаимосвязаны. Чтобы учитывать пропорции в добыче различных видов топлива, его распределении и использовании в стране, применяют топливные балансы - таблицы, выражающие соотношения добычи различных видов топлива и их использованием в хозяйстве.
Топливные балансы составляются, как правило, на основе единицы условного топлива. В топливном балансе СССР до 1990 г. лидировала нефть, с 1990 г. на первое место вышел газ. Эта ситуация сохраняется до сих пор, а газ является основным экспортным продуктом России.
Топливная промышленность нашей страны имеет редкую возможность опираться исключительно на собственные запасы.
2.Состав рабочей смеси применяемой в двигателях внутреннего сгорания, и дать характеристику работы двигателя на каждом составе рабочей смеси.
В двигателях внутреннего сгорания используются различные: газообразные, жидкие и даже твердые топлива, хотя практическое значение имеют только некоторые из них. Непосредственное сжигание, например, пылевидного твердого топлива в цилиндрах двигателя технически вполне осуществимо, и такие попытки имели место. Однако золообразование в цилиндрах, чрезмерно высокий износ двигателя и другие связанные с этим трудности до сих пор не преодолены. Поэтому твердые топлива предварительно газифицируются в специальных установках — газогенераторах или же используются как сырье для получения жидких топлив, например бензола. Таким образом, для приготовления рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания используются, как правило, жидкие или газообразные топлива.
Смесеобразование в поршневых двигателях во многом зависит от вида применяемого топлива.
Газообразное топливо смешивается с воздухом на входе в двигатель в специальном смесителе, поэтому в его цилиндры поступает уже готовая горючая смесь.
Топливовоздушную смесь из жидкого топлива и воздуха готовят Двумя способами:
1) чистый воздух и жидкое топливо подаются в цилиндры двигателя раздельно и перемешиваются непосредственно в цилиндрах, образуя с остаточными газами рабочую смесь;
2) жидкое топливо перемешивается с воздухом перед поступлением в цилиндры, куда поступает готовая горючая смесь.
Следовательно, возможны два способа приготовления топливо-воздушной смеси: вне цилиндров и непосредственно в цилиндрах. В зависимости от этого двигатели внутреннего сгорания принято разделять на двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием.
В двигателях с внешним смесеобразованием и зажиганием рабочей смеси от электрической искры, работающих на жидком топливе, горючая смесь чаще всего подготавливается в карбюраторах. Такие двигатели принято называть карбюраторными. Внутреннее смесеобразование преимущественно используется в двигателях с воспламенением рабочей смеси от тепла, накапливаемого в процессе сжатия. Такие двигатели называются двигателями с воспламенением от сжатия, или дизелями (по имени изобретателя Рудольфа Дизеля).
В практике применяются и другие сочетания методов приготовления и воспламенения рабочей смеси в поршневых двигателях, но они не изменяют основу рассмотренных методов смесеобразования.
Моторные топлива независимо от того, из какого исходного сырья и каким методом они получены, должны обладать определенными физико-химическими свойствами, обеспечивающими надежную работу двигателей, хорошую их топливную экономичность и возможно меньшие износы деталей. Экономичность двигателей, а следовательно, и общий расход горючего в известной мере зависят от теплоты сгорания топлива. Особенно большое значение это имеет для транспортных двигателей, так как радиус действия транспортных средств зависит от запаса топлива, а емкости их баков ограничены.
Газообразные и жидкие топлива нефтяного происхождения представляют собой смеси различных углеводородов широкого фракционного состава. В практике используются топлива с фракционным составом от легких газообразных до тяжелых, трудно испаряемых.
Физико-химические свойства моторных топлив, как правило, регламентируются государственными стандартами, которые обязательно учитываются при проектировании новых двигателей.
Твердые топлива — антрацит, различные угли, древесина, торф, горючие сланцы и другие — используются для получения таких газообразных топлив, как светильный, коксовый, доменный и газогенераторный газы, а также жидких топлив в виде сланцевых, угольных и других бензинов и бензолов, пригодных для сжигания в двигателях внутреннего сгорания.
Жидкие моторные топлива по роду исходного сырья подразделяются на две группы: нефтяные и не нефтяные, получаемые, например, при соответствующей переработке твердого топлива. В двигателях внутреннего сгорания в основном применяются жидкие топлива, получаемые в больших количествах путем переработки нефти. Это бензин, керосин, газойлевые и соляровые фракции и даже мазут, который используется иногда в качестве тяжелого нефтяного топлива.
Бензин представляет собой наиболее летучую жидкую часть нефти, состоящую в основном из группы индивидуальных углеводородных соединений от пентана С5Н12 до октана C8H18. Температура кипения бензиновых компонентов нефти не превышает 185-205°С.
Керосин состоит из более тяжелых углеводородов, выкипающих при температуре 290-300°С. Еще более тяжелыми фракциями являются газойль и соляровое масло. Температура выкипания углеводородов газойлевой фракции достигает 380°С, а солярового масла — 500°С.
Для карбюраторных двигателей основным топливом служит бензин, а в двигателях с воспламенением от сжатия используется дизельное топливо, основанное на смеси фракций нефти, температура кипения которых не выходит за пределы 350°С. В крупных стационарных дизелях находят применение тяжелые моторные топлива, состоящие из смеси солярового масла и мазута. Газотурбинные двигатели работают на керосине.
Нефтяное топливо в основном состоит из химических элементов: углерода С и водорода Н. Содержание углерода колеблется в пределах 85 87%, а водорода — 13 15%. В небольших количествах они содержат кислород О, азот N, серу S и следы воды. Эти элементы входят в нефтепродукты в виде химических соединений, главными из которых являются углеводороды, составляющие следующие группы (ряды): алканы, цикланы и ароматические углеводороды бензольного ряда.
Перечисленные группы углеводородных соединений различаются структурой молекул. Молекулы алканов, например, имеют цепное строение (незамкнутые цепи), в молекулы цикланов входят замкнутые кольца (циклы) атомов углерода с простой валентной связью, а молекулы ароматического ряда характеризуются наличием шести -членного циклического ядра с более сложной валентной связью между атомами углерода.
Групповой состав углеводородных соединений оказывает большое влияние на физико-химические свойства топлив, предопределяя возможности их использования в определенных типах двигателей.
Для топлив карбюраторных двигателей важнейшим качеством является, например, детонационная стойкость. Если детонационная стойкость топлива не соответствует выбранной (завышенной) степени сжатия, то нормальное протекание процесса сгорания нарушается. Сгорание приобретает взрывной характер, порождающий ударную волну давления, которая распространяется в цилиндре со сверхзвуковой скоростью. Удары детонационной волны о стенки цилиндра и поршень при многократном отражении вызывают вибрацию стенок, воспринимаемую как характерный резкий детонационный стук. Работа двигателя с детонационным сгоранием недопустима, так как ухудшает его показатели и приводит к разрушению некоторых ответственных деталей кривошипно-шатунного механизма.
Детонационная стойкость топлив зависит от группового состава углеводородных соединений. Чем больше в топливе ароматических соединений, тем выше его детонационная стойкость.
Антидетонационные свойства топлив оцениваются октановым числом путем сравнения топлив с эталонами. В качестве эталонов приняты изооктан (и—C8H18), обладающий хорошими антидетонационными свойствами, и нормальный гептан (н — С7Н16) с низкими антидетонационными свойствами. Октановое число топлива принимается численно равным процентному содержанию изооктана в такой смеси с нормальным гептаном, которая оказывается равноценной данному топливу по детонационной стойкости при испытаниях в стандартных условиях. Октановые числа (о. ч.) современных бензинов находятся в пределах 70 100 единиц.
Для топлив, применяемых в дизелях, важнейшим качеством является самовоспламеняемость, определяющая степень жесткости работы двигателя, о которой можно судить, например, по резкости характерного стука, возникающего при работе дизеля. Самовоспламеняемость дизельных топлив оценивается цетановым числом, которое определяют путем сравнения работы стандартного двигателя на испытуемом топливе и па смеси эталонных топлив. В качестве эталонов используются цетан (С16Н34) из группы алканов с хорошей воспламеняемостью и альфа-метилнафталин (С10Н7СН3), являющийся ароматическим углеводородом, стойким против самовоспламенения. Цетановое число топлива принимается численно равным процентному содержанию цетана в такой смеси с альфа-метил нафталином, которая по самовоспламеняемости оказывается равноценной испытуемому топливу.
Чем выше содержание алканов в дизельном топливе, тем выше его склонность к самовоспламенению и тем мягче, без сильных стуков работают дизели. Цетановое число (ц. ч.) дизельных топлив составляет примерно 45—50 единиц.
Газообразные моторные топлива широко используются для питания как транспортных, так и стационарных силовых установок.
Топлива, предназначенные для транспортных газовых двигателей, должны обладать высокой теплотой сгорания, так как иначе трудно обеспечить достаточный запас топлива при ограниченных габаритах и весе транспортных средств и их силовых устройств. Для стационарных силовых установок это требование не является существенным, поскольку они могут питаться непосредственно от источников получения газа.
В качестве газообразного топлива в двигателях внутреннего сгорания используют природные, промышленные и газогенераторные газы. Природные газы получают из скважин подземных газовых месторождений и на промыслах добычи нефти (промысловые или нефтяные газы); промышленные газы представляют собой продукты переработки нефти, твердых горючих ископаемых (например, при выжиге кокса в доменном производстве, в ряде химических производств и т. д.); газогенераторные газы получают путем газификации различных твердых топлив в газогенераторных установках.
Природные и промышленные газы в зависимости от их агрегатного состояния при использовании в качестве топлива подразделяют на два класса или группы: сжимаемые (или сжатые) и сжижаемые (или сжиженные). Эти названия групп носят условный характер, так как при глубоком охлаждении сжиженными могут быть и газы первого класса, имеющие низкую критическую температуру.
К сжимаемым относятся следующие газы: метан СН4, водород Н2, окись углерода СО и их смеси. Эти газы при нормальной температуре остаются в газообразном состоянии при сжатии их до любого высокого давления. Они хранятся в специальных баллонах под давлением в 200 кГ/см2 ( 20 Мн/м2). По теплоте сгорания их подразделяют на высококалорийные, среднекалорийные и низкокалорийные.
Высококалорийные газы состоят в основном из метана и имеют низшую теплоту сгорания 5500 9000 ккал/м3 ( 22—36 Мдж/м3). В эту группу входят газы природные, нефтяные (промысловые) и канализационные, получающиеся при переработке сточных вод городских канализационных систем. Сюда же относится метановая фракция коксового газа.
Среднекалорийные газы содержат много водорода и окиси углерода; низшая теплота сгорания их составляет 3500 5500 ккал/м3 ( 14,2—22 Мдж/м3). В основном это коксовый газ, получаемый в больших количествах при выжиге кокса.
Низкокалорийные газы характеризуются небольшим содержанием горючих компонентов, состоящих в основном из окиси углерода— 20 30%. На инертные компоненты (балластную часть) этих газов приходится до 65%, поэтому низшая теплота сгорания их находится в пределах 1000 3500 ккал/м3 ( 4—14,2 Мдж/м3). В эту группу входят доменный и различные силовые (генераторные) газы. Используются они без предварительного сжатия в основном в стационарных силовых установках.
К сжижаемым газам относятся: этан С2Н6, пропан С3Н8, бутан С4Ню. этилен С2Н4, пропилен С3НС, бутилен С4Н8 и другие компоненты нефтяных (промысловых) и промышленных газов. Низшая теплота сгорания этих газов находится в пределах 14000 26000 ккал/м3 (56—104 Мдж/м3) — сжижаются они при обычных температурах и относительно невысоких давлениях. Это выгодно отличает их даже от высококалорийных сжимаемых газов, так как позволяет обходиться более тонкостенными баллонами, рассчитанными на рабочее давление, не превышающее 16 20 кГ/см2 ( 1,6—2,0 Мдж/м2).
В качестве топлива для транспортных двигателей применяются в основном пропано-бутановые смеси.
Газообразные топлива по сравнению с бензином обладают более высокими октановыми числами, составляющими 90 120 единиц, что позволяет повышать степень сжатия в двигателях без опасения вызвать детонационное сгорание. При работе на газообразном топливе в поршневых двигателях заметно уменьшается также износ стенок цилиндров, меньше накапливается отложений, улучшается смесеобразование, вследствие чего облегчается пуск и обеспечивается более полное сгорание топлива в цилиндрах. Поэтому газообразное топливо целесообразно использовать в автомобильных двигателях.
В поршневых двигателях с внешним смесеобразованием можно использовать только некоторые из перечисленных видов моторных топлив — газообразные и жидкие, обладающие сравнительно хорошей испаряемостью, например бензин. При использовании топлив с недостаточной испаряемостью нельзя получить на входе в цилиндры горючую смесь с нужным паросодержанием, что нарушает смесеобразование и расстраивает нормальное протекание рабочего цикла в двигателе. С точки зрения ассортимента потребляемых топлив более предпочтителен поэтому способ внутреннего смесеобразования. Двигатели с внутренним смесеобразованием при соответствующей организации процессов могут практически работать на любых жидких моторных топливах, начиная от легких, высокооктановых бензинов до тяжелых погонов нефти. Такие многотопливные двигатели получают все большее распространение.
3. Виды технических жидкостей применяемые в процессе эксплуатации автотранспортной техники.
Моторные масла
Смазочные масла - это фракции нефти, содержащие углеводороды, с температурами кипения свыше 350 градусов. Они легче воды (плотность при 20градусах в пределах 870-950 кг/м^3) и практически в ней не растворяются.
Все масла нефтяного происхождения делятся в соответствии с ГОСТ 4.21- 71 на 4 типа: моторные, трансмиссионные, специальные и различного назначения.
Для смазывания узлов автомобиля в основном используются масла первых двух типов. Автомобильные смазочные масла выполняют следующие функции: уменьшают износ деталей, снижают потерю энергии на трение, обеспечивают герметизацию зазоров между4 деталями, отводят тепло циркулирующим маслом от нагретых деталей, выводят из зон трения продукты износа и переносят их в фильтрующее устройство систем смазки, защищают металлические поверхности от коррозии.
Требования к автомобильным маслам следующие:
1. масла должны иметь более низкую температуру застывания и определённые вязкостные свойства
2. быть химически стабильными
3. обладать минимальным коррозионным воздействием на металлы и не содержать механических примесей и воды
4. должно быть экономичным и недефицитным.
Особенностью работы трансмиссионных масел является обеспечение ими масляной плёнки на зубьях шестерён в местах контакта, поэтому они должны обладать высокими противозадирочными свойствами.
Последнее достигается введением в трансмиссионные масла специальных присадков, включающих соединения хлора, фосфора, серы и цинка. Эти вещества при большом давлении и высокой температуре образуют плёнки оксидов, исключающие возникновения сухого трения в точках контакта.
При проведении смазочно-заправочных работ необходимо строго соблюдать сроки выполнения, применять рекомендуемые заводом-изготовителем сорта масел и смазок.
Для смазывания автомобильных карбюраторных двигателей применяют моторные масла, соответствующие ГОСТ - 174-79.1-85.
В обозначение масла (например, М-12-Г) первая буква указывает на его назначение (М - моторное); цифры - кинематическую вязкость масла при 100 градусах; вторая буква - группу масла.
Масла по эксплуатационным свойствам делят на месть групп: А, Б, В, Г, Ди Е. Группы масел отличаются количеством и эффективностью введённых присадок. Меньше всего присадок в маслах группы А, а в каждой последующей больше, чем в предыдущей. Присадки - это сложные органические или металлоорганические соединения, которые вводят в масла для улучшения их качества.
Масла групп Д и Е используют для специальных двигателей. Масла групп Б, В и Г вырабатывают 2-х видов: 1. Б1, В1, Г1 - для карбюраторных двигателей 2. Б2, В2, Г2 - для дизелей Универсальные масла, предназначенные для применения как в карбюраторных двигателях, так и в дизелях, обозначают буквой без цифрового индекса.
Масло группы А рекомендуется для нефорсированных двигателей;
Масло группы Б - для малофорсированных двигателей;
Масло группы В - для среднефорсированных двигателей;
Масло группы Г - для высокофорсированных двигателей
В зимних и всесезонных сортах масел вязкость указывают двумя цифрами (дробью).
Например, обозначения 43/10 или 63/8 цифры 4 и 6, указанные в числителе, обозначают кинематическую вязкость масла при температуре -18 градусов: 4- вязкость масла не менее 1300 и не более 2600 Ст , 6 - вязкость масла не менее 2600и не более 10400 Ст цифра 3 в числителе означает, что масло содержит загущающие присадки и предназначено для использования в зимнее время или в качестве всесезонного цифра в знаменателе соответствует кинематической вязкости масла в Ст при температуре100 градусов
В тёплое время года применяют масла с большей вязкостью, а в холодное время года - с меньшей вязкостью или всесезонные масла.
Гарантийный срок хранения автомобильных масел - 5 лет со дня изготовления. По истечению гарантийного срока хранения перед применением масло должно быть проверено на соответствие требованиям действующего стандарта.
Трансмиссионные масла
По современной спецификации трансмиссионные масла принято обозначать ТС с указанием вязкости при 100 градусах. В конце обозначения допускается показ присадки, с помощью которой получено масло.
К трансмиссионным маслам предъявляются требования к всесезонной вязкости в зависимости от климатической зоны: 14-16 Ст при 100 градусах для жаркой, тёплой, умеренной климатических зон и 8-10 Ст для холодной зоны. Нижний предел вязкости масел даётся при минусовой температуре (-15, -20и т.п.) в динамических единицах. Он не должен быть свыше 5000-6000 П при достаточно низких температурах, т.к. при этой величине происходит трогание с места автомобиля (для тяжёлых многоосных автомобилей не более 4000-5000 П).
Трансмиссионные масла работают при высоких удельных нагрузках и поэтому должны обладать повышенной смазывающей способность, т.е. хорошими противоизносными и противозадирочными свойствами. Особое место занимают масла для гидромеханических трансмиссий.
Масла для механических трансмиссий подразделяются на:
1. масла для умеренных удельных нагрузок, создаваемых цилиндрическими и коническими передачами автомобилей
2. масла для высоконапряжённых передач со спирально-коническими шестернями
3. масла для передач с гипоидным зацеплением, где вследствие высокой скорости относительного скольжения профилей зубьев в сочетании с высокими удельными нагрузками создаются весьма неблагоприятные условия трения.
Пластичные смазки
В некоторых узлах трения автомобиля в силу конструктивных или некоторых иных причин нецелесообразно применять жидкое смазочное масло. Известно, что масло довольно быстро стекает трущихся поверхностей, поэтому необходима непрерывная подача жидкого масла к узлам трения. Кроме того, жидкое масло обычно используют в герметичных узлах, изолированных от попадания пыли, влаги и т.д. Такие узлы трения в автомобиле, как ступицы колёс автомобиля, сочленения рулевых тяг и некоторые другие трудно оборудовать системой смазки жидким маслом. В этих случаях применяют так называемые пластичные или консистентные смазки. Они представляют собой минеральные масла, загущенные до мазеподобного состояния. Загустителями служат кальциевые, натриевые, литиевые и другие масла, получаемые на основе натуральных жиров или синтетических жирных кислот (СЖК). Некоторые виды смазок загущены высокоплавкими углеводородами (парафином, церезином, петролатумом), а также твёрдыми минеральными веществами (алюмогель, силикагель и другие). Основные требования, которые предъявляют к автомобильным пластичным смазкам, во многом сходные с требованиями к смазочным маслам. Смазки также, как и масла должны уменьшать износ трущихся деталей и снижать трение, защищать металлические поверхности от коррозии, отводить тепло, выделяющиеся при трении сопряженных поверхностей и т.д. К смазкам предъявляют и некоторые специфические требования: защищать трущиеся пары от попадания влаги, пыли, грязи, в негерметичных узлах трения, не должны разрушаться в узлах и не вытекать из них.
Электролит
В качестве электролита в автомобильных свинцовых батареях используется водный раствор серной кислоты. Для приготовления электролита используются дистиллированная вода и специальная аккумуляторная концентрированная серная кислота - прозрачная, маслянистая жидкость, без запаха. Она поддаётся смешиванию с водой в любых пропорциях. Электролит необходимой плотности можно приготовить непосредственно из концентрированной серной кислоты и дистиллированной воды. Однако растворение концентрированной серной кислоты в воде сопровождается выделением большого количества тепла. По этой причине для приготовления электролита применяется посуда, стойкая не только к действию серной кислоты, но и к высокой температуре. В сосуд для приготовления электролита сначала заливается вода, а затем при непрерывном помешивании серная кислота. Вливать воду в концентрированную серную кислоту запрещается, т.к. при вливании воды в кислоту происходит быстрое разогревание воды, она нагревается, вскипает и разбрызгивается вместе с кислотой, которая, попадая на кожу человека, вызывает ожоги.
Плотность электролита, применяемого для приведения в действие стартерных аккумуляторных батарей, может быть от 1,20 до 1,28. Используется также раствор плотностью 1,40 г/см^3, который применяется как промежуточный при приготовлении электролита необходимой плотности и когда необходимо повысить плотность электролита в аккумуляторе. При приготовлении электролита необходимой плотности можно использовать нормы расхода компонентов для приготовления 1 л электролита.
Соотношение количества кислоты, воды и концентрированного электролита при +25 градусах для получения 1 л электролита требуемой плотности
Плотность электролита определяется денсиметром с резиновой грушей. Одновременно с замером плотности замеряется температура электролита. В зависимости от температуры электролита показания денсиметра корректируются поправкой.
Новые аккумуляторы заливают электролитом плотностью на 0,02 меньше той, которая должна быть в конце заряда.
Плотность же корректируется только при выплёскивании электролита из банки путём добавления серной кислоты.
Если цвет электролита изменился от светло-коричневого до красного, то это свидетельствует о недопустимом количестве шлама, выпавшего из пластин активной массы.
Охлаждающие жидкости
Часть тепла, выделяющегося при сгорании топлива в двигателе, идёт на нагревание камер сгорания. При очень высоких температурах стенок камер сгорания теряется мощность двигателя вследствие ухудшения наполнения цилиндров, снижется механическая прочность деталей, ухудшаются условия смазывания, появляется детонация, калильное зажигание и т.д. Чтобы предотвратить перегрев деталей двигателя, их охлаждают.
В качестве охлаждающих агентов в автомобильных двигателях используют воздух (автомобили ЗАЗ) или жидкости (автомобили ЗИЛ, ГАЗ, МАЗ, АЗЛК,ВАЗ и др.). Наибольшее распространение получили жидкостные системы охлаждения. В двигателях с жидкостным охлаждением блок и головка цилиндров выполняются двойными. Между стенками образуется охлаждающая рубашка, в которую заливается жидкость. Охлаждающая жидкость отнимает тепло от стенок цилиндров и головки цилиндров и отдаёт тепло воздуху, который просасывается вентилятором через радиатор. Таким образом, охлаждающая жидкость непрерывно циркулирует в замкнутой системе охлаждения, нагреваясь в блоке и головке цилиндров и охлаждаясь в радиаторе.
Для обеспечения нормальной работы системы к охлаждающей жидкости предъявляют ряд требований.
Жидкость должна иметь высокие теплоёмкость и теплопроводность, чтобы эффективно отводить тепло, не замерзать и не кипеть при всех рабочих температурах двигателя, не воспламеняться, не вспениваться, не вызывать коррозии металлов и сплавов и не разъедать резиновых шлангов и соединений системы охлаждения.
Жидкости, которая полностью бы отвечала всем перечисленным требованиям, пока не найдено.
Для эксплуатации автомобильных двигателей при положительных температурах воздуха наиболее подходящей охлаждающей жидкостью является вода. При отрицательных температурах, во избежание замерзания воды её применяют в смеси с различными веществами, снижающими температуру застывания. Такие смеси получили название антифризов.
Жидкость для гидравлических систем
В гидравлической системе привода тормозов и гидроприводе сцепления используют техническую жидкость «Нева». Уровень тормозной жидкости в бачках привода тормозов и сцепления устанавливают до нижней кромки заливных горловин. Тормозная жидкость обладает низкой температурой замерзания и небольшой вязкостью, мало изменяющейся при колебаниях температуры в широких пределах (+-50 градусов), высокой температурой кипения и смазывающими качествами. Обычно состоит из смеси маловязкого растворителя (спирт) и вязкого нелетучего вещества (глицерин).
Тормозная система с гидравлическим приводом устанавливается на сверхлегковых автомобилях и на ряде грузовых автомобилей. Гидравлический привод тормозов автомобиля действует следующим образом. При нажатии на педаль тормоза усилие через систему рычагов и шток передаётся на поршень главного тормозного цилиндра. Поршень, перемещаясь в цилиндре, вытесняет жидкость через клапан в трубопровод, идущий к колёсным тормозным рабочим цилиндрам. В этих цилиндрах под давлением жидкости расходятся поршни и передают усилие на тормозные колодки.
После прекращения нажатия на педаль тормоза поршни колёсных цилиндров под действием стяжных пружин тормозных колодок возвращаются в исходное положение, вытесняя жидкость в главный тормозной цилиндр.
Жидкость в системе приводов тормозов обычно имеет температуру окружающего воздуха. Однако в главном тормозном цилиндре вследствие обдува воздухом от работающего двигателя температура жидкости несколько повышается. Более интенсивный нагрев жидкости (до 60-80 градусов) происходит в колёсных тормозных цилиндрах за счёт тепла от трения тормозных колодок.
При работе гидравлического привода тормозной системы автомобиля давление жидкости в системе достигает 100 - 120 кгс/см2. В приводе расторможенной системы поддерживается избыточное давление 0.4 - 0.5кгс/см^2, что препятствует проникновению воздуха внутрь системы. Попадание воздуха ведёт к нарушению работы гидравлического привода, т.к. часть системы вместо практически несжимаемой жидкости становится заполненной легко сжимаемым воздухом и педаль тормоза «проваливается».
Тормозные жидкости производят на касторовой или гликолевой основе. Разработана и испытана хорошая тормозная жидкость на нефтяной основе (жидкость ГТН по ГОСТ 8621-57). Однако эта жидкость пока не нашла применения, т.к. резиновые детали автомобильных тормозных систем делают из обычной немаслостойкой резины. Такие детали при контакте с нефтяной жидкостью быстро набухают и становятся непригодными к дальнейшей эксплуатации.
Жидкость НИИС-4
Для обмыва лобовых стёкол автомобилей используют жидкость НИИС-4 для стеклоомывателя. В чистом виде она не применяется, т.к. отрицательно действует на краску автомобиля и должна быть разбавлена водой в зависимости от температуры окружающего воздуха в следующих соотношениях:
До 5 град. - 1 объём жидкости на 9 объёмов воды
От -5 до -10 град. - 1 объём жидкости на 5 объёмов воды
От -10 до -20 град. - 1 объём жидкости на 2 объёма воды
От - 20 до -30 град. 1 объём жидкости на 1 объём воды
От -30 до -40 град. - 1 объём жидкости на 1 объём воды
При обращении с жидкостью НИИСС - 4 необходимо иметь в виду, что она огнеопасна и ядовита. Она представляет собой смесь изопропилового спирта и дистиллированной воды в количествах (по массе) 74% спирта, 20,95 воды и 0,1% сульфанола и изготовляется заводами «Союзбытхим» по ТУ 38-10230-76.
Амортизаторные жидкости
В легковых автомобилях нашли широкое применение амортизаторы (виброизоляторы) телескопического типа, а в последнее время телескопические стойки, предназначенные для гашения колебаний кузова на упругих элементах подвески. Установка амортизаторов делает ход автомобиля плавным даже при движении по бездорожью.
Рабочим телом в гидравлических амортизаторах служат маловязкие жидкости, обычно на нефтяной основе.
Требования к амортизаторным жидкостям многообразны. Основным показателем является вязкость. Большинство рабочих жидкостей, применяемых в телескопических амортизаторах, характеризуются следующими значениями вязкости: при 20 градусах - 30-60; при 50 градусах - 10-16; при 100градусах - 3,5-6,0 мм/с.
Высокие требования предъявляются к вязкости амортизаторных жидкостей при отрицательных температурах. Так, при -20 градусах вязкость не должна превышать 88 мм/с. Желательно, чтобы во всём интервале встречающихся на практике отрицательных температур вязкость амортизаторной жидкости не превышала 2000 мм/с. При более высокой вязкости работа амортизаторов резко ухудшается и происходит блокировка подвески. С этим часто встречаются на практике, т.к. уже при -30 градусах вязкость товарных амортизаторных жидкостей превышает 200 мм/с и при -40 градусах достигает 5000-10000 мм/с. Обеспечить требуемую вязкость (при температурах ниже -30 градусах) могут амортизаторные жидкости на синтетической основе.
Рабочая амортизаторная жидкость должна обладать определённой теплоёмкостью и теплопроводностью. Важным показателем являются смазывающие свойства жидкостей, которые определяются обычно при испытании на машинах трения или при испытании самих амортизаторов на стенде. Амортизаторные жидкости не должны быть склонны к пенообразованию, т.к. это снижает энергоёмкость амортизатора и нарушает условия смазки трущихся пар. Важным характеристиками амортизаторных жидкостей являются такие, как стабильность против окисления, механическая стабильность, испаряемость и совместимость с конструкционными материалами, особенно резиновыми уплотнениями. В их состав, как правило, вводят различные добавки, улучшающие свойства жидкостей. Это высокомолекулярные присадки для улучшения температурных характеристик вязкости, антиокислительные и противопенные присадки, а также для повышения смазывающих свойств, температуры застывания и т.д.
4.Задача.
Определить количество израсходованного топлива в кг. , автомобилем ВАЗ-111113, если пробег равен 1500 км., расход топлива составил 4 литра на 100км, а плотность используемого бензина – 780 кг/м3 .
Решение :
1. Определяем количество израсходованного топлива на 1500км пробега в литрах:
(1500/100)*4=60(л)
2. Определяем количество израсходованного топлива в кг.
Нужно умножить количество литров, то есть 60 , на плотность жидкости(у бензина это 780кг/куб.м) и на 0,001, т.к. 1куб.м=1000 л.
60*0,001*780=46,8(кг.)
Ответ:46,8кг.
5. Список используемой литературы.
1. Устройство автомобилей Ю.И. Боровских, М. «Высшая школа» 1988 г.
2. Устройство автомобиля Е.В.Михайловский, М. «Машиностроение» 1987 г.
3. Автомобили страны советов Л.М. Шугуров, М. «Издательство ДОСААФ» 1980 г.
4. Политехнический словарь А.Ю. Ишлинский, М. «Советская энциклопедия» 1989 г.
5. Автомобильные эксплуатационные материалы О.И. Манусаджянц М. «Транспорт» 1989 г.