Циклоалканы: их влияние на эксплуатационные свойства то плив

1.Циклоалканы: их влияние на эксплуатационные свойства то плив.

Циклическими называют соединения, имеющие замкнутые цепи (от греч. «циклос» – круг). Молекулы незамещенных циклоалканов (циклопарафинов) состоят из замкнутых в цикл групп CH2; по названию этой группы их иногда называют полиметиленовыми углеводородами.

Строение, номенклатура, изомерия. Общая формула гомологического ряда циклоалканов (CH2)n или CnH2n. Таким образом, молекула циклоалкана содержит на два атома водорода меньше, чем парафин с тем же числом атомов углерода. Название циклоалканов образуют путём добавления приставки цикло к названию соответствующего алкана (рис. 1).

Изомерия C5H10

циклопентан метилциклобутан этилциклопропан

Рис. 1. Примеры циклоалканов

В нефти циклоалканы называют нафтенами.

Физические свойства. Первые два члена этого ряда (циклопропан C3H6, циклобутан C4H8) – газы, C5…C10 – жидкости, высшие твёрдые вещества. Температура кипения и плавления циклоалканов, как и их плотности, несколько выше, чем у парафинов с равным числом атомов углерода. Как и парафины, циклоалканы практически нерастворимы в воде.

Химические свойства. По химическому характеру малые циклоалканы склонны к реакциям присоединения, в результате которых происходит разрыв цикла и образуются парафины и их производные, чем они напоминают ненасыщенные соединения. Циклы с большим числом звеньев более склонны к реакциям замещения, напоминая этим парафины.

Например, циклопентан используется как добавка к моторному топливу для повышения его качества.

2.Эксплуатационные свойства жидких топлив.

Под эксплуатационными свойствами понимают объективные особенности топлива, которые проявляются в процессе его применения. В понятие «применение» включены все процессы, происходящие в топливе с момента его производства до сгорания.

Процессу сгорания топлива предшествуют процессы его испарения, воспламенения и др. Характер поведения топлива в каждом процессе и составляет суть его эксплуатационных свойств.

По рекомендации стандарта рассматривают и оценивают следующие эксплуатационные свойства топлив:

1. Испаряемость характеризует способность топлива переходить из жидкого состояния в парообразное. Это свойство формируется из таких показателей качества, как фракционный состав, давление насыщенных паров, поверхностное натяжение и т.д. Испаряемость определяет технико-экономические и эксплуатационные характеристики ДВС.

2. Воспламеняемость характеризует особенности процесса воспламенения смесей паров топлива с воздухом. Оценка этого свойства базируется на таких показателях качества, как температура вспышки, температура самовоспламенения и др. Показатель воспламеняемости имеет такое же значение, как и горючесть топлива.

3. Горючесть определяет эффективность процесса горения топливовоздушной смеси в камерах сгорания.

4. Прокачиваемость характеризует поведение топлива при перекачках его по трубопроводам и топливным системам, а также при его фильтровании. Это свойство определяет бесперебойность подачи топлива в двигатель при разных температурах эксплуатации. Прокачиваемость оценивают вязкостно-температурными свойствами, температурами помутнения и застывания, предельной фильтруемостью, содержанием воды, механических примесей и др.

5. Склонность к образованию отложений это способность топлива образовывать отложения различного рода в камерах сгорания, в топливных системах, на выпускных и впускных клапанах. Имеются в виду отложения, образующиеся как при низких температурах в системах питания и смесеобразования, так и нагар, получающийся при высоких температурах в процессе сгорания топлива. Оценка этих свойств базируется на таких показателях качества топлива, как зольность, коксуемость, содержание смолистых веществ, непредельных углеводородов и т.д.

6. Коррозионная активность и совместимость с неметаллическими материалами характеризует способность топлива вызывать коррозионные поражения металлов, набухание, разрушение или изменение свойств резины, герметиков и других материалов. Это свойство предусматривает количественную оценку содержания в топливе коррозионно-активных веществ, испытание стойкости металлов, резины и герметиков при контакте с топливом.

7. Защитная способность это способность топлива защищать от коррозии материалы при их контакте с агрессивной средой в присутствии топлива и в первую очередь защищать металлы от электрохимической коррозии при попадании воды.

8. Противоизносные свойства характеризуют уменьшение изнашиваемости трущихся поверхностей в присутствии топлива. Это свойство имеет важное значение для двигателей, у которых топливные насосы и топливорегулирующая аппаратура смазываются только самим топливом без подачи смазочного материала. Свойство оценивается показателями вязкости и самосмазывающей способностью.

9. Охлаждающая способность определяет способность топлива поглощать и отводить тепло от нагретых поверхностей. Свойство имеет значение в тех случаях, когда топливо применяют для охлаждения масла (топливомасляные радиаторы) или наружной обшивки летательных аппаратов при больших скоростях полёта. Оценка свойства базируется на таких показателях качества, как теплоёмкость и теплопроводность.

10. Стабильность характеризует сохраняемость показателей качества при хранении и транспортировке. Это свойство оценивает физическую и химическую стабильность топлива и его склонность к биологическому поражению бактериями, грибками и плесенью. Уровень данного свойства позволяет установить гарантийный срок хранения топлива в различных климатических условиях.

11. Экологические свойства характеризуют воздействие топлива и продуктов его сгорания на человека и окружающую среду. Оценка этого свойства базируется на показателях токсичности топлива и продуктов его сгорания и пожароопасности.

В зависимости от вида топлива и его назначения значимость того или иного эксплуатационного свойства может быть больше или меньше.

3.Виды трения, износ и основные функции смазочных масел (моторных и трансмиссионных)

Прежде чем перейти к изучению смазочных масел, необходимо напомнить, что существуют трение покоя и трение движения. По- следнее подразделяется на трение скольжения и трение качения. Ка- ждый вид трения может осуществляться без смазки (сухое трение) и со смазкой. В зависимости от толщины слоя смазки различают гра- ничное трение и жидкостное, или гидродинамическое. Наиболее не- благоприятным является граничный режим трения. Вид жидкостного трения зависит от скорости перемещения контактируемых деталей, толщины зазора или слоя смазочного материала и нагрузки.

Моторные масла предназначены для поршневых двигателей внутреннего сгорания, Моторные масла предназначены для поршневых двигателей внутреннего сгорания, газотурбинные – для двигателей внешнего сго- рания, трансмиссионные – для цилиндрических, конических, спи- рально-конических, гипоидных передач, зубчатых редукторов и дру- гих трущихся соединений (шарниры и т.д.). Трансмиссионные, в свою очередь, подразделяют на механические, гидромеханические, гидро- статические. основные функции: 1) уменьшают трение между сопряжёнными деталями; 2) снижают их износ и предотвращают задир; 3) отводят от них тепло; 4) защищают трущиеся детали и другие неизолированные дета- ли от коррозионного воздействия внешней среды.

4.Масла для гидравлических систем автомобилей: назначение, условия работы, требования, ассортимент, маркировка.

В некоторых вспомогательных механизмах автомобилей могут использоваться гидравлические масла. Они должны обладать хорошими смазывающими свойствами, химической стабильностью, не разлагаться и не расслаиваться, не разъедать цветные и чёрные металлы, резину и кожу.

Обозначение гидравлических масел производится в соответствии с ГОСТ 17479.3-85 «Обозначение нефтепродуктов. Масла гидравлические». Состоит из группы знаков, первая из которых обозначается буквами МГ (минеральное гидравлическое); вторая группа знаков – цифрами и характеризует класс кинематической вязкости при + 40 0С (табл.1); третья –буквами и указывает на принадлежность масла к группе по эксплуатационным свойствам (табл. 2).

Таблица 1

Класс вязкости гидравлических масел

Класс вязкости

Кинематическая вязкость при + 40 0С, мм2/с

100

150

4,14…5,06

6,12…7,48

9,00…11.00

13,50…16,50

19,80…24,20

28,80…35,20

41,40…50,60

61,20…74,80

90,00…110,00

135,00…165,00

Таблица 2

Группы гидравлических масел по эксплуатационным свойствам

Группа масла	Состав масла	Рекомендуемая область применения
А	Минеральные масла без присадок	Гидросистемы с шестерёночными, поршневыми насосами, работающие при давлении до 15 МПа и температуре масла в объёме до 80 0С
Б	Минеральные масла с антиокислительными и антикоррозионными присадками	Гидросистемы с насосами всех типов, работающие при давлении до 25 МПа и температуре масла в объёме более 80 0С
В	Минеральные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками	Гидросистемы с насосами всех типов, работающие при давлении свыше 25 МПа и температуре масла в объёме более 90 0С

Наибольшее распространение получили следующие гидравлические масла:

Масло веретённое АУ (МГ-22-А) используют в различных гидравлических передачах, амортизаторах, гидроусилителях руля, для смазывания узлов и механизмов, работающих в условиях низких температур, а также в станках, работающих при частоте вращения до 160 мин–1.

Плотность масла 886…896 кг/м3, tзастыв – 45 0С. Обеспечивает пуск механизма при температуре выше – 35 0С. Кратковременный верхний предел температуры + 90 0С, оптимальная рабочая температура + 50…60 0С. Вырабатывается из низкозастывающих нефтей, подвергающихся очистке.

Масло гидравлическое АУП (МГ-22-Б) обладает хорошими противокоррозионными и антиокислительными свойствами, содержит до 2 % присадок. Обеспечивает пуск гидросистемы без предварительного прогрева при температурах выше – 35 0С. Максимальная кратковременно допустимая температура масла при эксплуатации + 125 0С, оптимальная рабочая температура + 50…60 0С, tзастыв – 45 0С. Масло получают из низкозастывающих нефтей с добавлением антиокислительной, антикоррозионной, противоизносной и противопенной присадок.

Масло гидравлическое ВМГЗ (МГ-15-В) используют в средней полосе нашей страны в летний и зимний периоды в качестве рабочей жидкости для гидравлических систем автомототехники при температуре масла в системе от – 70 до +50 0С. Максимальная кратковременно допустимая температура масла при эксплуатации + 90 0С, оптимальный температурный режим + 35…40 0С, tзастыв 60 0С. Вырабатывается из низкозастывающих нефтей с добавлением антиокислительной, антикоррозионной, противоизносной и противопенной присадок.

Масло МГ-30У получают из гидравлического масла МГ-30 (МГ-46-В), в которое добавляют 1,5 % присадки ДФ-11, и применяют в объёмных гидроприводах ведущих колёс сельскохозяйственной техники. Масло имеет высокие противоизносные, противозадирные, вязкостные свойства, которые не изменяются в процессе длительной работы на максимальных нагрузочных режимах.

Масло Р (МГ-22-В) для гидрообъёмных систем автомобилей производят на основе веретённого масла АУ, в которое добавляют моющую, противоизносную, антиокислительную и противопенную присадки. Масло обеспечивает запуск систем при температурах выше – 35 0С без специального подогрева. Максимальная кратковременно допустимая при эксплуатации температура масла + 125 0С, оптимальная рабочая температура + 50…60 0С, tзастыв – 45 0С.

Индустриальное масло И-ЛГ-А-15 (И-12А) применяют для гидроусилителя руля и других систем автомобилей в зимний период, а масло

И-Г-А-32 (И-20А) – в летний период.

CH2

СH2

CH2

CH3

CH2

C2H5

Циклоалканы: их влияние на эксплуатационные свойства то плив