Автомобильные эксплуатационные жидкости
Автомобильные эксплуатационные жидкости
21
Федеральное агентство по образованию и науке
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Контрольная работа
по дисциплине: Эксплуатационные материалы
Выполнил: студент
Коршунов А.В.
Омск - 2010
Содержание
1. Ароматические углеводороды, их влияние на свойства автомобильных топлив
2. Требования к дизельным топливам
3. Масла применяемые в карбюраторных двигателях и дизелях (стандартные сорта), показатели их основных свойств
4. Тормозные жидкости
1. Ароматические углеводороды, их влияние на свойства автомобильных топлив
Углеводороды в химии -- органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода. Первые образуют основу, углеродный «скелет», а вторые ковалентно связаны с углеродными атомами «скелета», образуя стабильную молекулярную структуру.
Нефтяной бензол (ГОСТ 9572-93) получают в процессе каталитического риформинга бензиновых фракций, а также при пиролизе нефтяного сырья. Представляет собой прозрачную, бесцветную, летучую легкоподвижную жидкость со специфическим запахом.
Применяется как компонент моторного топлива для повышения октанового числа, как растворитель и экстрагент в производстве лаков, красок, поверхностно-активных веществ.
В зависимости от назначения и технологии производства выпускают нефтяные бензолы высшей очистки, для синтеза и очищенный. Реакция водной вытяжки бензола должна быть нейтральной. Во всех марках нормируется отсутствие сероводорода и меркаптанов; внешний вид -- прозрачная жидкость, не содержащая посторонних примесей и воды, не темнее раствора 0,003 г К2Cr2О7 в 1 дм3 воды.
Бензол относится к числу токсичных продуктов второго класса опасности; температура вспышки в закрытом тигле минус 12 °С, температура самовоспламенения 562 °С; пределы взрываемости паров бензола с воздухом 1,4-7,1 % (об.), ПДК паров бензола в воздухе 5,0 мг/м3.
Нефтяной ксилол (ГОСТ 9410-78) представляет собой смесь трех изомеров ксилола (орто-, мета- и пара) и этилбензола, получаемую в процессе ароматизации нефтяных фракций и предназначенную для выделения отдельных изомеров, а также используемую в качестве растворителя. Выпускают нефтяной ксилол марок А и Б.
Нефтяной ксилол -- прозрачная жидкость без посторонних примесей и воды, не темнее раствора 0,003 г K2Cr2O7 в 1 дм3 воды. Реакция водной вытяжки -- нейтральная. В нем нормируется отсутствие сероводорода и меркаптанов; испаряется без остатка.
о-Ксилол, п-Ксилол являются прозрачными легкоподвижными жидкостями.
о-Ксилол (ТУ 38.101254-72)получают из смеси нефтяных ксилолов методом четкой ректификации и применяют в основном для производства фталевого ангидрида. Относится к горючим продуктам второго класса; температура кипения 144 °С, самовоспламенения 595 °С; температурные пределы воспламенения 24-55 °С, пределы взрываемости паров с воздухом 5-7,6 % (об.). ПДК паров в воздухе 50 мг/м3.
п-Ксилол (ТУ 38.101255-72) получают методом низкотемпературной кристаллизации из технического нефтяного ксилола и используют преимущественно для получения диметилтерефталата. Имеет характерный запах. Температуры: кипения 138,5 °С, вспышки в закрытом тигле 26 °С, самовоспламенения 595 °С; температурные пределы воспламенения 24-55 °С. Пределы взрываемости паров с воздухом 3,0-7,6 % (об.). ПДК паров составляет 60 мг/м3.
Нефтяной толуол (ГОСТ 17410-78) получают в процессе каталитического риформинга бензиновых фракций и при пиролизе нефтяных продуктов. Используют в качестве сырья для органического синтеза, высокооктановых добавок к моторным топливам, растворителя и в других целях. Представляет собой прозрачную бесцветную легкоподвижную жидкость, не содержащую посторонних примесей и воды, не темнее раствора K2Cr2O7 концентрации 0,003 г/дм3. Реакция водной вытяжки нейтральная, испаряется без остатка, испытания на медной пластинке выдерживает.
Толуол относится к числу токсичных продуктов второго класса опасности. Температура вспышки в закрытом тигле составляет 4 °С, температура самовоспламенения 536 °С; пределы взрываемости паров в смеси с воздухом 1,3-6,7 % (об.). ПДК паров в воздухе 50 мг/л.
2. Требования к дизельным топливам
Дизельное топливо является сложной смесью парафиновых (10-40%), нафтеновых (20-60%) и ароматических (14-30%) углеводородов и их производных средней молекулярной массы 110-230, выкипающих в переделах 170-380 градусов по Цельсию. Температура вспышки составляет 35-80 градусов по Цельсию, застывания -- ниже 5 градусов.
Для того чтобы обеспечить надежную, экономичную и долговечную работу дизельного двигателя, топливо для него должно отвечать следующим требованиям:
- хорошо прокачиваться для бесперебойной и надежной работы насоса высокого давления, иметь оптимальную вязкость, необходимые низкотемпературные свойства, не содержать воды и механических примесей;
- обеспечивать тонкий распыл и хорошее смесеобразование, для чего нужны оптимальные вязкость и фракционный состав;
- полностью сгорать, не образуя сажистых частиц, обеспечивать легкий запуск двигателя и "мягкую" работу:
- не вызывать повышенного нагарообразования на клапанах, кольцах и поршнях, закоксовывания форсунки и зависания иглы распылителя;
- не вызывать коррозии резервуаров, топливопроводов, деталей двигателя;
- при сгорании выделять возможно большее количество тепла и быть стабильным.
Топливом для быстроходных дизельных двигателей служат легкие керосино-газойлевые маловязкие фракции нефти, для тихоходных - тяжелые вязкие фракции. В таблице ниже представлены основные параметры дизельных топлив для быстроходных и тихоходных двигателей.
Кроме того, в дизельном топливе для быстроходных двигателей не допускается присутствие сероводорода, водорастворимых кислот и щелочей, воды и механических примесей.
Настоящее Исследование посвящено дизельному топливу для т.н. «быстроходных» - высокооборотных, выпускаемых по ГОСТ 305-82. Топливо для мало- и среднеоборотных дизелей (ГОСТ 1667-68) в отчете рассматриваться не будет. Однако не упомянуть о нем мы не могли.
Главными эксплуатационными свойствами дизельных топлив являются быстрое воспламенение и плавное сгорание. Эти свойства характеризуются т.н. цетановым числом. Наиболее легко воспламеняются парафиновые углеводороды нормального строения и олефины (цетановое число соответствует 56-103 и 40-90), наиболее трудно - ароматические углеводороды (5-30). Оптимальную работу двигателей обеспечивает топливо с цетановым числом. 45-60.
Если цетановое число меньше 45 - резко увеличиваются период задержки воспламенения (время между началом вспрыска и воспламенением топлива) и скорость нарастания давления в камере сгорания двигателя, усиливается износ узлов трения. При цетановом числе более 60 снижается полнота сгорания топлива, возрастают дымность выпускных газов и нагарообразование в камере сгорания, повышается расход топлива. С увеличением мол. массы углеводородов в гомологическом ряду цетановое число возрастает.
Маркировка дизельного топлива включает содержание (в массовых долях) серы и для летнего сорта температуру вспышки (Л-0,2 - 40), а для зимнего сорта - температуру застывания (З-0,2 минус 35). Д. т. для тихоходных двигателей маркируют как ДМ и ДТ.
Прокачиваемость дизельных топлив определяется их низкотемпературными свойствами (температуры помутнения и застывания), ухудшающимися при повышении содержания н-алканов. Пожароопасность дизельных топлив характеризуется температурой вспышки, зависящей от содержания легких фракций.
Эксплуатационные свойства дизельных топлив значительно улучшаются введением присадок. Присадки делятся на несколько групп:
1) Инициирующие присадки (например, излпропилат) повышают цетановое число на 8-12. Добавляют их в от 0,25 до 2% по массе.
2)Противодымные (например, ацетонитрил, метиланилин, сульфонат бария) - от 0,25 до 0,5% по массе.
3)Антиокислители (например, 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, N-фенил-N'-изопропилфенилендиамин) - 0,002-0,1% по массе.
4)Деактиваторы металлов (например, N, N'-десалицилиденэтилендиамин) - 0,003-0,005% по массе.
5)Присадки, предотвращающие образование нерастворимых продуктов окисления (например, нафтенаты и сульфонаты бария и кальция) - 0,025-0,1% по массе.
6)Антикоррозийные присадки антикоррозионные (например, масляный раствор окисленного петролатума и сульфоната кальция) - 0,003-0,005.
7)Депрессорные присадки, понижающие температуру застывания (например, полиметакрилаты, сополимеры этилена с винилацетатом мол. м. 2-6 тыс.) - 0,01-2% по массе.
Требования к качеству дизельных топлив в России и за рубежом
Согласно принятой в России классификации выделяют три сорта топлив - дизельное летнее (на него приходятся подавляющие объемы производства), зимнее - с температурой застывания минус 35? C, и минус 45?, а также арктическое - с температурой застывания не выше минус 55? C, предназначенное для условий Крайнего Севера и Арктики (около 1% от совокупного выпуска). Так в таблице ниже представлены характеристики, предъявляемые к указанным видам дизельного топлива.
Западные требования к дизельному топливу намного жестче тех, что установлены ГОСТом 305-82. Разрешенное содержание серы в США и странах ЕС, как минимум в 4 раза ниже, нежели чем в России, при этом в Швеции (как исключении) - в 400 раз. Кроме того, на Западе регламентируется содержание ароматических углеводородов, а также полициклический - как наиболее токсичных соединений.
Минимальное разрешенное цетановое число западного дизельного выше, а плотность - ниже.
Помимо всего перечисленного, можно заметить, что российские требования к дизельному топливу не менялись почти четверть века, а на Западе - постоянно обновляются и ужесточаются.
По содержанию серы требования этих стран до 1996 года находились в пределах 0,2-0,3% (мас.), с 1996 года - они значительно ужесточились. Осуществляется дальнейшее ужесточение требований - до 0,035 (мас.) в настоящее время и до 0,005% (мас.) - в перспективе.
Для получения дизельного топлива с содержанием серы 0,05% (мас.) без нормирования ароматических углеводородов на большинстве действующих установок гидроочистки необходимо наряду с заменой катализатора и увеличения его загрузки в 1,2-1,5 раза обеспечить повышение давления до 5МПа и провести ряд работ по реконструкции и замене оборудования. Для перехода всех НПЗ в России на производство экологически чистого дизельного топлива потребуется сооружение новых мощностей, обеспечивающих не только глубокое обессеривание сырья, но и его деароматизацию.
Принципиальным отличием этой технологии от действующей является применение более высокого давления (7-10МПа), что увеличивает капитальные и эксплуатационные затраты, но позволяет осуществить переработку как прямогонных дистиллятов, так и вторичного сырья, объемы которых ежегодно возрастают по мере углубления переработки нефти.
В настоящее время для всех дизельных топлив, поставляемых на экспорт введены такие дополнительные обязательные характеристики как коэффициент износа (регулируется путем введения противоизносных присадок), а также предельная температура фильтруемости, которая с трудом поддается регулированию путем введения присадок, но может регулироваться путем смешения различных фракций дизельного топлива.
3. Масла применяемые в карбюраторных двигателях и дизелях (стандартные сорта), показатели их основных свойств
В зависимости от назначения моторные масла подразделяют на масла для дизелей, масла для бензиновых двигателей и универсальные моторные масла, которые предназначены для смазывания двигателей обоих типов. Все современные моторные масла состоят из базовых масел и улучшающих их свойства присадок.
По температурным пределам работоспособности моторные масла подразделяют на летние, зимние и всесезонные. В качестве базовых масел используют дистиллятные компоненты различной вязкости, остаточные компоненты, смеси остаточного и дистиллятных компонентов, а также синтетические продукты (поли-альфа-олефины, алкилбензолы, эфиры). Большинство всесезонных масел получают путем загущения маловязкой основы макрополимерными присадками.
По составу базового масла моторные масла подразделяют на синтетические, минеральные и частично синтетические (смеси минерального и синтетических компонентов).
Общие требования к моторным маслам
Моторное масло - это важный элемент конструкции двигателя. Оно может длительно и надежно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя, только при точном соответствии его свойств тем термическим, механическим и химическим воздействиям, которым масло подвергается в смазочной системе двигателя и на поверхностях смазываемых и охлаждаемых деталей. Взаимное соответствие конструкции двигателя, условий его эксплуатации и свойств масла - одно из важнейших условий достижения высокой надежности двигателей. Современные моторные масла должны отвечать многим требованиям, главные из которых перечислены ниже:
высокие моющая, диспергирующе-стабилизирующая, пептизирующая и солюбилизирующая способности по отношению к различным нерастворимым загрязнениям, обеспечивающие чистоту деталей двигателя;
высокие термическая и термоокислительная стабильности позволяют использовать масла для охлаждения поршней, повышать предельный нагрев масла в картере, увеличивать срок замены;
достаточные противоизносные свойства, обеспечиваемые прочностью масляной пленки, нужной вязкостью при высокой температуре и высоком градиенте скорости сдвига, способностью химически модифицировать поверхность металла при граничном трении и нейтрализовать кислоты, образующиеся при окислении масла и из продуктов сгорания топлива,
отсутствие коррозионного воздействия на материалы деталей двигателя как в процессе работы, так и при длительных перерывах;
стойкость к старению, способность противостоять внешним воздействиям с минимальным ухудшением свойств;
пологость вязкостно-температурной характеристики, обеспечение холодного пуска, прокачиваемости при холодном пуске и надежного смазывания в экстремальных условиях при высоких нагрузках и температуре окружающей среды;
совместимость с материалами уплотнений, совместимость с катализаторами системы нейтрализации отработавших газов;
высокая стабильность при транспортировании и хранении в регламентированных условиях;
малая вспениваемость при высокой и низкой температурах;
малая летучесть, низкий расход на угар (экологичность).
К некоторым маслам предъявляют особые, дополнительные требования. Так, масла, загущенные макрополимерными присадками, должны обладать требуемой стойкостью к механической термической деструкции; для судовых дизельных масел особенно важна влагостойкость присадок и малая эмульгируемость с водой; для энергосберегающих - антифрикционность, благоприятные реологические свойства.
Классификация моторных масел
Классификация моторных масел согласно ГОСТ 17479.1-85 подразделяет их на классы по вязкости и группы по назначению и уровням эксплуатационных свойств. Ниже приведено описание отечественной классификации моторных масел с учетом Изменения №3 к ГОСТ 17479.1-85, которым увеличено число классов вязкости и изменены их границы, введены новые группы по назначению и уровням эксплуатационных свойств, а также некоторые наименования.
Например, по всему тексту стандарта масла для карбюраторных двигателей называются более точным термином - маслами для бензиновых двигателей. ГОСТ 17479.1-85 предусмотрено обозначение моторных масел, сообщающее потребителю основную информацию об их свойствах и области применения.
Стандартная марка включает следующие знаки: букву М (моторное), цифру или дробь, указывающую класс или классы вязкости (последнее для всесезонных масел), одну или две из первых шести букв алфавита, обозначающих уровень эксплуатационных свойств и область применения данного масла. Универсальные масла обозначают буквой без индекса или двумя разными буквами с разными индексами. Индекс 1 присваивают маслам для бензиновых двигателей, индекс 2 - дизельным маслам.
Таблица 1
|
Классы вязкости моторных масел (ГОСТ 17479.1-85)
|
|
|
Класс вязкости
|
Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре
|
|
|
100°С
|
-18°С, не более
|
|
|
33
|
l3,8
|
1250
|
|
|
43
|
14,1
|
2600
|
|
|
53
|
15,6
|
600
|
|
|
63
|
15,6
|
10400
|
|
|
6
|
С 5,6 до 7,0 вкл.
|
-
|
|
|
8
|
7,0 до 9,3
|
-
|
|
|
10
|
9,3 до 11,5
|
-
|
|
|
12
|
11,5 до 12,5
|
-
|
|
|
14
|
12,5 до 14,5
|
-
|
|
|
16
|
14,5 до 16,3
|
-
|
|
|
20
|
16,3 до 21,9
|
-
|
|
|
24
|
21,9 до 26,1
|
-
|
|
|
33/8
|
7,0 до 9,3
|
1250
|
|
|
43/6
|
5,6 до 7,0
|
2600
|
|
|
43/8
|
7,0 до 9,3
|
2600
|
|
|
43/10
|
9,3 до 11,5
|
2600
|
|
|
53/10
|
9,3 до 11,5
|
6000
|
|
|
53/12
|
11,5 до 12,5
|
6000
|
|
|
53/14
|
12,5 до 14,5
|
6000
|
|
|
63/10
|
9,3 до 11,5
|
10400
|
|
|
63/14
|
12,5 до 14,5
|
10400
|
|
|
Классы вязкости моторных масел, установленные ГОСТ 17479.1-85, представлены в таблице 1, а группы по назначению и эксплуатационным свойствам -- в таблице 2. Примеры маркировки с пояснением значения ее составных частей облегчат пользование данными таблиц. Так, марка М-6З/10В указывает, что это моторное масло всесезонное, универсальное для среднефорсированных дизелей и бензиновых двигателей (группа В); М-4З/8-В2Г1 -- моторное масло всесезонное, универсальное для среднефорсированных дизелей (группа В2) и высокофорсированных бензиновых двигателей (группа Г1); М-14Г2(цс) -- моторное масло класса вязкости 14, предназначенное для высокофорсированных дизелей без наддува или с умеренным наддувом.
В данном случае после основного обозначения в скобках указана дополнительная характеристика области применения (“цс” означает циркуляционное судовое); аналогично М-14Д (цл20) -- моторное масло для высокофорсированных дизелей с наддувом, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, (цл20) -- применимое в циркуляционных и лубрикаторных смазочных системах и имеющее щелочное число 20 мг КОН/г.
Таблица 2
|
Группы моторных масел по назначению и эксплуатационным свойствам (ГОСТ 17479.1-85)
|
|
|
Группа
|
Рекомендуемая область применения
|
|
|
А
|
|
Нефорсированные бензиновые двигатели и дизели
|
|
|
Б
|
Б1
|
Малофорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, которые способствуют образованию высокотемпературных отложений и коррозии подшипников
|
|
|
Б2
|
Малофорсированные дизели
|
|
|
В
|
В1
|
Среднефорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, которые способствуют окислению масла и образованию отложений всех видов
|
|
|
В2
|
Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к антикоррозионным, противоизносным свойствам масел и способности предотвращать образование высокотемпературных отложений
|
|
|
Г
|
Г1
|
Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях, способствующих окислению масла, образованию отложений всех видов и коррозии
|
|
|
Г2
|
Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, работающие в эксплуатационных условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений
|
|
|
Д
|
Д1
|
Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжелых, чем для масел группы Г1
|
|
|
Д2
|
Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях или когда применяемое топливо требует использования масел с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противоизносными свойствами, малой склонностью к образованию всех видов отложений
|
|
|
Е
|
Е1
|
Высокофорсированные бензиновые двигатели и дизели, работающие в эксплуатационных условиях более тяжелых, чем для масел групп Д1 и Д2.
|
|
|
Е2
|
Отличаются повышенной диспергирующей способностью, лучшими противоизносными свойствами
|
|
|
В прежней нормативной документации дополнительные характеристики условий применения и особенностей свойств масел вводились в стандартные обозначения без скобок (М-8Г2к, М-10ДМ, М-16ДР и т.п.), иное назначение масла обозначала группа Е (раньше так обозначали цилиндровые масла для лубрикаторных смазочных систем крейцкопфных дизелей), употреблялись и нестандартные марки (МТ-16п, М-16ИХП-3). Поскольку старые марки содержатся в многочисленных инструкциях по эксплуатации техники, нормативной документации на масла, картах смазки и другой документации, не представляется возможным единовременно исключить все ранее принятые обозначения. В таблице приведены данные о соответствии обозначений марок моторных масел по ГОСТ 17479.1-85 и принятых ранее в нормативных документах.
Нередко возникает необходимость решения вопросов взаимозаменяемости отечественных и зарубежных моторных масел, например, когда необходимо выбрать отечественное масло для импортной техники или зарубежное масло для экспортируемой отечественной техники. Общепринятой в международном масштабе стала классификация моторных масел по вязкости Американского общества автомобильных инженеров -- SAE J300. Уровень эксплуатационных свойств и область применения зарубежные производители моторных масел в большинстве случаев указывают по классификации АРI (Американский институт нефти). ГОСТ 17479.1-85 в справочных приложениях дает примерное соответствие классов вязкости и групп по назначению и эксплуатационным свойствам, изложенным в ГОСТе, классам вязкости по SAE и классам АРI по условиям и областям применения моторных масел. Следует подчеркнуть, что речь идет не об идентичности, а только об ориентировочном соответствии. Данные таблицы 3 дают возможность, зная стандартную марку отечественного масла, выбрать его зарубежный аналог или, зная характеристики импортного масла по классификациям SAE J300 и АРI, найти его ближайший отечественный аналог. Классы вязкости SAE в большинстве случаев имеют более широкие диапазоны кинематической вязкости при 100 °С, чем классы вязкости по ГОСТ 17479.1-85. По этой причине одному классу SAE могут соответствовать два смежных класса по ГОСТ 17479.1-85. В таком случае предпочтительно указать аналог, имеющий самое близкое фактическое значение вязкости по проспектным данным или нормативной документации на данный продукт.
Таблица 3
|
Соответствие классов вязкости и групп моторных масел по ГОСТ 17479.1-85 и классификациям SAE и АРI
|
|
|
Класс вязкости
|
|
|
по ГОСТ 17479.1-85
|
по SAE
|
|
|
3з
|
5W
|
|
|
4з
|
10W
|
|
|
5з
|
15W
|
|
|
6з
|
20W
|
|
|
6
|
20
|
|
|
8
|
20
|
|
|
10
|
30
|
|
|
12
|
30
|
|
|
14
|
40
|
|
|
16
|
40
|
|
|
20
|
50
|
|
|
24
|
60
|
|
|
3з/8
|
5W-20
|
|
|
4з/6
|
10W-20
|
|
|
4з/8
|
10W-20
|
|
|
4з/10
|
10W-30
|
|
|
4. Тормозные жидкости
Назначение тормозных жидкостей - передавать усилие от главного тормозного цилиндра к колесным. Задача хоть и узкая, но чрезвычайно ответственная; у тормозной системы нет права на отказ ни при каких обстоятельствах. Когда в гидравлическом приводе тормозов жидкость не подтекает, внимания на нее, казалось бы, обращать не нужно. Однако от ее состояния зависит эффективность торможения и стабильность работы системы. Если, например, плохой антифриз или моторное масло лишь сокращают срок службы двигателя, то низкое качество тормозной жидкости может привести к аварии.
Тормозная жидкость (ТЖ) состоит из основы (ее доля 93-98%) и различных присадок (остальные 7-2%). Устаревшие жидкости, например “БСК”, изготовлены на смеси касторового масла и бутилового спирта в пропорции 1:1. Основа современных, наиболее распространенных, в том числе (“Нева”, “Томь” и РосДОТ, она же “Роса”), - полигликоли и их эфиры. Гораздо реже применяют силиконы. В комплексе присадок одни из них препятствуют окислению ТЖ кислородом воздуха и при сильном нагреве, а другие - защищают металлические детали гидросистем от коррозии. Основные свойства любой тормозной жидкости зависят от сочетания ее компонентов.
Свойства тормозных жидкостей
Температура кипения чем она выше, тем меньше вероятность образования паровой пробки в системе. При торможении автомобиля рабочие цилиндры и жидкость в них нагреваются. Если температура превысит допустимую, ТЖ закипит, и образуются пузырьки пара. Несжимаемая жидкость станет “мягкой”, педаль “провалится”, а машина не остановится вовремя. Чем быстрее ехал автомобиль, тем больше тепла выделится при торможении. А чем интенсивнее замедление, тем меньше времени останется на охлаждение колесных цилиндров и подводящих трубок. Это характерно для частых длительных торможений, например в горной местности и даже на равнинном шоссе, загруженном транспортом, при резком “спортивном” стиле управления автомобилем. Внезапное закипание ТЖ коварно тем, что водитель не может предугадать этот момент.
Вязкость характеризует способность жидкости прокачиваться по системе. Температура окружающей среды и самой ТЖ может быть от минус 40°С зимой в неотапливаемом гараже (или на улице) до 100°С летом в моторном отсеке (в главном цилиндре и его бачке), и даже до 200°С при интенсивном замедлении машины (в рабочих цилиндрах). В этих условиях изменение вязкости жидкости должно соответствовать проходным сечениям и зазорам в деталях и узлах гидросистемы, заданным разработчиками автомобиля. Замерзшая (вся или местами) ТЖ может блокировать работу системы, густая - будет с трудом прокачиваться по ней, увеличивая время срабатывания тормозов. А слишком жидкая - повышает вероятность течей.
Воздействие на резиновые детали. Уплотнения не должны разбухать в ТЖ, уменьшать свои размеры (давать усадку), терять эластичность и прочность больше, чем это допустимо. Распухшие манжеты затрудняют обратное перемещение поршней в цилиндрах, поэтому не исключено подтормаживание автомобиля. С усевшими уплотнениями система будет негерметичной из-за утечек, а замедление - неэффективным (при нажатии педали жидкость перетекает внутри главного цилиндра, не передавая усилие тормозным колодкам).
Воздействие на металлы. Детали из стали, чугуна и алюминия не должны корродировать в ТЖ. Иначе поршни “закиснут” или манжеты, работающие по поврежденной поверхности, быстро износятся, а жидкость вытечет из цилиндров либо будет перекачиваться внутри них. В любом случае гидропривод перестает работать.
Смазывающие свойства. Чтобы цилиндры, поршни и манжеты системы меньше изнашивались, тормозная жидкость должна смазывать их рабочие поверхности. Царапины на зеркале цилиндров провоцируют течи ТЖ.
Стабильность - устойчивость к воздействию высоких температур и окислению кислородом воздуха, которое в нагретой жидкости происходит быстрее. Продукты окисления ТЖ разъедают металлы.
Гигроскопичность - склонность тормозных жидкостей на полигликолевой основе поглощать воду из атмосферы. В эксплуатации - в основном через компенсационное отверстие в крышке бачка. Тормозная жидкость имеет одно неприятное свойство: она впитывает влагу. Из-за постоянных перепадов температуры в ней образуется и накапливается конденсат. Чем больше воды растворено в ТЖ, тем раньше она закипает, сильнее густеет при низких температурах, хуже смазывает детали, а металлы в ней корродируют быстрее. Наличие в тормозной жидкости всего 2-3 процентов воды снижает температуру ее кипения примерно на 70 градусов. На практике это означает, что при торможении DOT-4, например, закипит, не разогревшись и до 160 градусов, в то время как в «сухом» (то есть без влаги) состоянии это произойдет при 230 градусах. Последствия будут такие же, как если бы в тормозную систему попал воздух: педаль становится колом, тормозное усилие резко ослабевает.
Таблица 4
Показатели некоторых известных тормозных жидкостей
|
Наименование показателя
|
DОТ 3
|
DОТ 4
|
DОТ 5
|
БСК
|
Нева А
|
Нева Б
|
Томь
|
|
|
Температура кипения,°C, не ниже
|
230
|
240
|
260
|
115
|
200
|
195
|
220
|
|
|
Температура кипения увлажненной жидкости,°C, не ниже
|
140
|
155
|
180
|
-
|
140
|
137
|
160
|
|
|
Вязкость кинематическая при -40°C,мм/сек., не более
|
1500
|
1800
|
900
|
-
|
1500
|
1500
|
1500
|
|
|
Жидкости типа DОТ 3 предназначены для гидропривода тормозов барабанного типа, а также для дисковых тормозов при обычных условиях эксплуатации. Жидкости типа DОТ 4 используются на автомобилях с дисковыми тормозами, эксплуатирующихся в городских условиях (на режимах "разгон-торможение"). Спирто-касторовая жидкость "БСК" не может рассматриваться как ТЖ для современных автомобилей. Она была разработана для старых автомобилей времен ГАЗ-21 и застывает уже при температуре - 20° С. Жидкость "Нева" марки "А" незначительно уступает требованиям DОТ 3, а марка "Б" - не соответствует им по температуре кипения как сухой, так и увлажненной жидкости. ТЖ "Нева" была разработана для применения в тормозных системах первых моделей "Жигулей". Тормозные жидкости DОТ 3, "Томь" и DОТ 4 могут применяться практически на всех отечественных автомобилях. Тормозная жидкость DOT5 также известна, как "силиконовая" тормозная жидкость ("silicone"). Ее преимущества: не разъедает краску; не поглощает воду и может быть полезна там, где абсорбция является проблемой; является совместимой с любыми резиновыми частями. Недостатки: DOT5 нельзя смешивать с DOT3 или DOT4. Большинство проблем с DOT5 возникает, вероятно, по причине смешивания с некоторым количеством других видов тормозной жидкости. Наилучшим способом перейти на DOT5 является полная переборка гидравлической системы.
Особенности эксплуатации тормозных жидкостей
Поглощение воды из атмосферы свойственно ТЖ на полигликолевой основе. При этом температура их кипения снижается. FM VSS нормирует ее для “сухих”, еще не набравших влагу, и увлажненных, содержащих 3,5% воды, жидкостей - т.е. ограничивает только предельные значения. Интенсивность процесса поглощения не регламентирована. ТЖ может насыщаться влагой сначала активно, а потом - медленнее. Или наоборот. Но даже если значения температуры кипения у “сухих” жидкостей разных классов сделать близкими, например к DОТ 5, при их увлажнении этот параметр вернется на уровень, свойственный каждому классу. ТЖ нужно периодически заменять, не дожидаясь когда ее состояние приблизится к опасному пределу. Срок службы жидкости назначает автозавод, проверив ее характеристики применительно к особенностям гидросистем своих машин.
Проверка состояния жидкости
Объективно определить основные параметры ТЖ можно только в лаборатории. В эксплуатации - лишь косвенно и не все. Самостоятельно жидкость проверяют визуально - по внешнему виду. Она должна быть прозрачной, однородной, без осадка. Кроме того, в автосервисах (преимущественно крупных, хорошо оснащенных, обслуживающих иномарки) специальными индикаторами оценивают ее температуру кипения. Поскольку жидкость в системе не циркулирует, в бачке (место проверки) и в колесных цилиндрах ее свойства могут быть разными. В бачке она контактирует с атмосферой, набирая влагу, а в тормозных механизмах - нет. Зато там жидкость часто и сильно нагревается, и ее стабильность ухудшается. Однако даже такими ориентировочными проверками пренебрегать не стоит, иных оперативных способов контроля нет.
Совместимость тормозных жидкостей
Тормозная жидкость с разными основами несовместимы друг с другом, они расслаиваются, иногда появляется осадок. Параметры этой смеси будут ниже, чем у любой из исходных жидкостей, причем влияние ее на резиновые детали непредсказуемо. Основу ТЖ изготовитель, как правило, указывает на упаковке. Российские РосДОТ, “Неву”, “Томь”, равно как и иные отечественные и импортные полигликолевые жидкости DОТ 3, DОТ 4 и DОТ 5.1, можно смешивать в любых пропорциях. ТЖ класса ДОТ 5 основаны на силиконе и несовместимы с другими. Поэтому стандарт FM VSS 116 требует окрашивать “силиконовые” жидкости в темно-красный цвет. Остальные современные ТЖ, как правило, желтые (оттенки от светло-желтого до светло-коричневого). Для дополнительной проверки можно смешать жидкости в пропорции 1:1 в стеклянной емкости. Если смесь прозрачна и осадка нет, ТЖ совместимы. Следует помнить, что смешивать жидкости разных классов и производителей не рекомендуется, так как возможно изменение их свойств. Запрещено смешивать гликолевые жидкости с касторовыми.
Замена
Добавление свежей жидкости при прокачке системы после ремонта не восстанавливает свойства ТЖ, поскольку почти половина ее практически не меняется. Поэтому в сроки, установленные автозаводом, жидкость в гидросистеме нужно заменять полностью.
Список используемой литературы
1) Б. Шайдулин. Издательство «Урал-Пресс Лтд»
2) Васильева Л.С Автомобильные эксплуатационные материалы - М. Транспорт,1986.
3) Рогозин Н.А, Папок К.К. Словарь по топливам, маслам, смазкам, присадкам и специальным жидкостям- М. Химия 1975г.
4) Автомобильные эксплуатационные материалы О.И. Манусаджянц М. «Транспорт» 1989 г.
5) Грамолин А.В., Кузнецов А.С. Топливо, масла, смазки, жидкости и
материалы для эксплуатации и ремонта автомобилей. - М.: Машиностроение,1995. - 63 с.
6) Техническая эксплуатация автомобилей / Под ред. Е.С. Кузнецова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1991. - 413 с