Техническое обслуживание автомобиля

ВАРИАНТ 20

 

1. На полученную  с нефтебазы пластичную смазку  №158 был выдан паспорт:

Показатели качества	Значения показателей
1 Температура каплепадения, °C	125
2 Предел прочности  при 20°C, Па с	140
3 Вязкость при 0°C  и 10°C -I, Па с	500
4 Коллоидальная стабильность, %	25
5 Содержание воды, %	отсутствует

Поясните влияние  отклонений каждого показателя от требований ТУ 38.101.320-77 на работу смазываемых узлов  и деталей, в различных условиях эксплуатации.

 

Температура каплепадения – минимальная температура, при которой пластичная смазка начинает переходить из вязкого состояния в жидкое и спадать в виде капель. Температура каплепадения, кроме того, условно характеризует температуру плавления веществ дисперсной фазы.

В зависимости  от показателей температуры каплепадения все смазки делят на:

Низкоплавкие  – ниже 65°С;

Среднеплавкие – от 65 до 100°С;

Высокоплавкие – свыше 100°С.

Так, универсальная  смазка должна иметь температуру  каплепадения не ниже 120°С, а следовательно, являться высокоплавкой. Универсальные  смазки используются во многих узлах трения скольжения и качения, поэтому их температурных характеристикам уделяется особое внимание. Для нормального функционирования температура каплепадения смазки должна быть на 10-15°С выше рабочей температуры узла, который она обслуживает.

 

Предел прочности  — Механические свойства смазок характеризуются пределом прочности смазок при сдвиге и пенетрацией.

  Предел прочности — это минимальное удельное напряжение, которое нужно приложить к смазке, чтобы изменить ее форму и сдвинуть один слой смазки относительно другого. При меньших нагрузках пластичные смазки сохраняют свою внутреннюю структуру и упруго деформируются подобно твердым телам, а при больших давлениях структура разрушается, и смазка ведет себя как вязкая жидкость.

Предел  прочности зависит от температуры  смазки — с повышением температуры  он уменьшается. Этот показатель характеризует  способность смазки удерживаться в  узлах трения, противостоять сбросу под влиянием инерционных сил.

Для рабочих температур предел прочности не должен быть ниже 300-500 Па.

 Пенетрация — условный показатель механических свойств смазок, численно равный глубине погружения в них конуса стандартного прибора за 5с. Пенетрация — показатель условный, не имеющий физического смысла, и не определяет поведение смазок в эксплуатации. В то же время, так как этот показатель быстро определяется, им пользуются в производственных условиях для оценки идентичности рецептуры и соблюдения технологии изготовления смазок.

  Число пенетрации характеризует густоту смазок и колеблется от 170 до 420.

 

Эффективная вязкость — Вязкость смазки при одной и той же температуре может иметь различное значение, которое зависит от скорости перемещения слоев относительно друг друга. С увеличением  скорости перемещения вязкость уменьшается, так как частицы загустителя ориентируются по ходу движения и оказывают меньшее сопротивление скольжению. Увеличение концентрации и степени дисперсности загустителя приводят к увеличению вязкости смазки.

Вязкость  смазки зависит от вязкости дисперсной среды и технологии приготовления смазки.

Вязкость  смазки при определенной температуре  и скорости перемещения называется эффективной вязкостью и рассчитывается по формуле

 

 

где     - напряжение сдвига; D – градиент скорости сдвига.

Показатель  вязкости имеет большое практическое значение. Он определяет возможность подачи смазок и заправки в узлы трения с помощью различных заправочных устройств. Вязкость смазки определяет так же расход энергии на ее перекачку при перемещении смазанных деталей.

 

Коллоидная стабильность — это способность смазки сопротивляться расслаиванию.

Коллоидная  стабильность зависит от структурного каркаса смазки, который характеризуется  размерами, формой и прочностью связей структурных элементов. Следовательно, на коллоидную стабильность оказывает влияние вязкость дисперсной среды: чем выше вязкость масла, тем труднее ему вытекать.

Выделение масла из смазки увеличивается с  повышением температуры, увеличением  давления под действием центробежных сил. Сильное выделение масла  не допустимо, так как смазка может ухудшить или потерять полностью свои смазочные свойства. Для оценки коллоидной стабильности используют различные приборы, способные выпрессовывать масло под действием нагрузки.

 

Водостойкость — это способность смазки противостоять размыву водой. Растворимость смазки в воде зависит от природы загустителя. Наилучшей водостойкостью обладают парафиновые, кальциевые и литиевые смазки.

Натриевые и калиевые — водорастворимые.

 

 

 

2.  Характеристика элементного и  группового состава нефти.

Элементный  химический состав нефти.

Нефть – это смесь очень большого числа химических соединений на основе углеводорода. Полный химический состав нефти выражают двумя методами: элементарным химическим составом и групповым  химическим составом.

Элементарный  химический состав – это количественный состав химических элементов, входящих в нефть и выраженных в мольных долях или процентах. Число химических элементов в составе нефтей очень велико (вся таблица Менделеева), но основными из них являются:

1) углерод,  содержится в различных нефтях  от 83 до 87%. При чем, чем тяжелее  (по плотности и фракционному составу) нефть, тем содержание углерода выше. Углерод входит в состав всех соединений нефти.

2) водород,  составляет11-14%, с утяжелением  нефти  эта величина уменьшается. Углерод  и водород являются основными горючими элементами нефти (носителями энергии, но различаются теплотой сгорания)

Водород – 133 МДж/кг

Углерод – 33 МДж/кг

В связи  с этим принято характеризовать  эти горючие свойство соотношением водорода к углероду  ( Н:С)

Это соотношение  является важнейшей  химической характеристикой нефти  и ее фракций для расчета процесса горения, классификаций процесса газофикации, гидрогинезации, коксования и т. д.

 

Групповой углеводородный состав нефти.

Нефть представляет собой маслянистую  жидкость, в состав которой входит углерод 87%, водород 15%, сера 0,7%, азот 2,2%, кислород 1,5%.

В нефти  найдены металлы:

- железо

- вольфрам

- никель

Металлы найдены в зале.

В состав нефти входит 4 группы углеводорода. Парафиновые (алканы), непредельные углеводороды (алкены), нафтеновые и ароматические  углеводороды.

Относительное содержание этих групп в нефтях весьма различно. Преобладание той или иной группы углеводорода придают нефтям различные свойства и от этого  будет зависеть метод переработки и область применения нефтепродуктов.

 

Парафиновые углеводороды.

Самым низшим является метан. От метана до бутана эти углеводороды газообразны. В  нефтях они находятся в растворенном состоянии и являются основной частью природного газа.

Природный газ добывают из газовой скважины, а попутный из нефтяной, вместе с  нефтью. Природные газы в основном состоят из метана (до 98%), остальное – это пропан, этан, бутан. Попутные нефтяные газы содержат кроме метана – бутана много производных от пропана и бутана, а так же тяжелые углеводороды. кроме того, в состав природных и попутных газов входит сероводород, азот, двуокись углерода и гелий. Газы, богатые тяжелыми углеводородами называются жирными. Из них получают газовый бензин. Газы, состоящие из метана и этана называются сухими и используются как промышленное и бытовое топливо.

Парафиновые углеводороды от гептана до гепсодекана  находятся в жидком состоянии  и входят в состав бензиновых, керосиновых  и дизельных фракций.

парафиновые углеводороды от С17 и выше при  нормальных условиях находятся в твердом состоянии.

 

Непредельные  углеводороды (олифиновые).

В нефтях они встречаются очень  редко, а появляются в процессе диструктивной  переработки нефти. Эти углеводороды отличаются высокой реакционной  способностью, поэтому они легко  полимерезуюься, осмоляются, уменьшая срок хранения нефтепродуктов. они нежелательны в нефтепродуктах. Многие непредельные углеводороды, такие как: ацетилен, этилен, пропилен, бутилен – получили широкое применение в производстве каучука, пластмасс, полиэтилена, полипропилена.

 

Нафтеновые  углеводороды.

они являются важнейшей частью моторных топлив и нефтяных масел, предавая им высокие эксплуатационные свойства. Их применяют для получения бензола, толуола, ксилола. Циклогексан  применяется для получения нейлона.

 

Ароматические углеводороды.

В состав нефтей входят ароматические  углеводороды с числом циклов от 1 до 4. Распределение их по фракциям различно. Они обладают наибольшей плотностью и являются ценным компонентом бензина, но снижают качество реактивных и дизельных топлив, так как ухудшают характеристики их сгорания. По сравнению с другими группами углеводородов они обладают высокой растворяющей способностью к органическим веществам, они токсичны. Применяются как компоненты нефтепродуктов при производстве взрывчатых веществ в качестве сырья для нефтехимического синтеза.

 

3. Токсичность  бензинов, дизельных и газообразных  топлив, отработавших газов, масел  и специальных жидкостей.

Защита  человека и окружающей среды от их воздействия.

Наибольшее  загрязнение атмосферного воздуха  поступают от энергетических установок, работающих на углеводородном топливе (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, уголь, природный газ и  другие). Количество загрязнения определяется составом, объемом сжигаемого топлива и организацией процесса сгорания. Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Доля загрязнения атмосферы от  газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) и ракетных двигателей (РД) пока незначительна, поскольку их применение  в городах и промышленных центрах ограничено.

В местах активного использования  ГТДУ и РД (аэродромы, испытательные  станции, стартовые площадки) загрязнения, поступающие в атмосферу от этих источников сопоставимы с загрязнениями от ДВС и ТЭС, обслуживающих эти объекты.

 

Основные  компоненты, выбрасываемые в атмосферу  при сжигании различных видов  топлива в двигателях всех видов, - нетоксичные диоксид углерода СО2 и водяной пар Н2О. Однако кроме  них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бензапирен С20Н12, несгоревшие частицы топлива и т. п.

Наземный  транспорт

Автотранспорт является источником загрязнения атмосферы, количество автомашин непрерывно растет, особенно в крупных городах; а вместе с этим растет валовой выброс вредных продуктов в атмосферу. Токсическими выбросами ДВС являются отработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора и топливного бака. Основная доля токсических примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. С картерными газами и парами топлива в атмосферу поступает ~45% СnHn от их общего выброса. Исследования состава отработавших газов ДВС показывают, что в них содержится несколько  десятков компонентов. Диоксид серы образуется в отработавших газах в том случае, когда сера содержится в исходном топливе (дизельное топливо). Анализ данных показывает, что наибольшей токсичностью обладает  выхлоп карбюраторных ДВС за счет большего выброса СО, Nox, CnHm и др. Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде не токсична. Однако частицы сажи несут на своей поверхности частицы токсичных

веществ, в том числе и канцерогенных. Сажа может длительное время находиться во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая тем самым время воздействия токсических веществ на человека. Количество вредных веществ, поступающих в  атмосферу, поступающих в атмосферу в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора   выбросы СО увеличиваются в 4 – 5 раз. Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца  в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине:

Содержание  свинца в бензине, г/л…………0,15 0,20  0,25 0,50

Концентрация  свинца в воздухе, мкг/м3…..0,40   0,50 0,55  1,00

Исключить поступление высокотоксичных соединений свинца в атмосферу можно заменой  этилированного бензина на неэтилированный, что давно практикуется в крупных  городах ряда стран Западной Европы. Мировым парком автомобилей с  ДВС ежегодно выбрасывается, млн. т:

оксида  углерода – 260

летучих углеводородов – 40

оксидов азота – 20.

Доля  участия автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха  крупных городов мира составляет, %:

                                   Оксид углерода     Оксиды Азота    Углеводороды

    Москва                          96,3                         32,6                     64,4

    Санкт-Петербург         88,1                          31,7                     79

    Токио                            99                             33                        95

    Нью-Йорк                     97                            31                         63

В некоторых городах концентрация СО в течении коротких периодов достигает 200мг/м3 и более, при нормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40мг/м3 (США) и 10 мг/м3 (Россия).

 

 Заключение

Нельзя  сказать, что вопросу загрязнения  транспортом не уделяется никакого внимания. Все больше обычные поезда заменяются электровозами, разрабатываются и уже выпускаются автомобили на аккумуляторных батареях, при современных темпах прогресса можно надеяться на то что вскоре появятся и экологически чистые авиационные и ракетные  двигатели. Правительства принимают решения против загрязнения планеты. За примером далеко ходить не надо. Инспекторы ГАИ уже наказывают водителей, чьи машины выбрасывают в атмосферу токсичных веществ больше нормы.