Противопенные свойства масел. 6 страница

лового спирта +78°С.

Тормозная жидкость АСК получена смешиванием 60 % изоами-

лового спирта и 40 % касторового масла, а жидкость ЭСК соответст-

венно – 40 % этилового спирта и 60 % касторового масла. Эти жидко-

сти имеют ряд недостатков по сравнению с жидкостью БСК и поэто-

му широкого применения не нашли.

Тормозная жидкость БСК представляет собой смесь 50 % бути-

лового спирта и 50 % касторового масла, окрашена в ярко-красный

цвет. Она имела хорошие смазывающие свойства и до конца семиде-

сятых годов являлась самой распространенной тормозной жидкостью

для отечественных автомобилей. В настоящее время такие жидкости

не применяются и не выпускаются.

8.2.4. Тормозные жидкости на гликолевой основе

Представляют собой различные смеси гликолей – двухатомных

спиртов с добавками. В чистом виде как тормозная жидкость гликоли

не применяются, так как обладают повышенной коррозионной агрес-

сивностью по отношению к чугуну.

Тормозная жидкость ГТЖ-22м состоит из смеси гликолей с про-

тивокоррозионной присадкой ТАФ. Жидкость имеет хорошие низко-

температурные свойства: застывает при температуре ниже -60°С. Хо-

рошо смешивается с водой, поэтому при случайном обводнении не

теряет работоспособности даже при низких температурах. Эта тор-

мозная жидкость имеет плохие смазывающие свойства.

Отдельную группу занимают многокомпонентные гликолевые

жидкости "Нева" (ТУ 6-01-1163-73), "Томь" (ТУ 6-01-1276-82), "Роса"

(ТУ 6-05-221-569-81) "Арктическая" ТУ 2451-096-05757618-2000, Ос-

новными компонентами которых являются этиловые или метиловые

эфиры ди- и триэтиленгликолей.

Эти жидкости имеют комплекс антикоррозионных присадок и

красителей. Тормозная жидкость "Нева" – сложная композиция на

основе этилкарбитола. В состав жидкости "Томь", кроме гликолей,

входят эфиры борной кислоты. Тормозная жидкость "Роса" представ-

ляет композицию на основе борсодержащих олигомеров алкиленок-

сидов. Необходимо отметить, что, несмотря на некоторые различия,

их можно смешивать в любых пропорциях.

Жидкости имеют хорошие вязкостно-температурные свойства,

прокачиваемость, низкую испаряемость.

Основное различие этих жидкостей в температуре кипения. Со-

гласно ТУ она должна быть не ниже у "Невы" – 190°, "Томи" – 205°,

"Росы" – 260°С. Гликолевые соединения гигроскопичны, они активно

поглощают влагу. Наличие поглощенной влаги в тормозной жидкости

Показатель «Томь» «Нева» «Роса» БСК Внешний вид Прозрачная однородная жидкость от светло-желтого до темно- желтого цвета, без осадка. Допус- кается слабая опалесценция Кинематическая вязкость, мм /с: о при температуре 50 С, не менее о при температуре 100 С, не менее о при температуре -40 С, не более 5,0 2,0 5,0 2,0 5,0 2,0 9,0 о 5,5(70 С) о 1300(0 С) Низкотемпературные свойства: о внешний вид после выдержки (6 ч – 50 С) Прозрачная жидкость без расслое- ния и осадка Время прохождения пузырька воздуха че- рез слой жидкости при опрокидывании со- суда, с, не более       --- о Температура кипения, С, не ниже         Содержание механических примесей, % Отсутствуют РН 7,0-11,5   Взаимодействие с металлами: изменение массы пластинок, мг/см, не более белая жесть алюминиевый сплав Д-16 сталь 10 чугун СЧ 18-36 латунь Л-62 медь М-1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,4 0,4 0,2 0,1 0,2 0,2 0,5 0,5 0,2 0,1 0,2 0,2 0,4 0,4 0,2 0,1 0,2 0,2 0,4 0,4 Воздействие на резину, %, изменение объ- о ема резины марки 7-2462 при 70 С о то же, марки 51-1524 при 120 С изменение предела прочности резины мар- ки 51-1524, %, не более 2-10 2-10 2-10 2-10 --- --- --- 5-10 --- ---

имеет как отрицательные, так и положительные свойства, с одной

стороны, поглощенная влага понижает начальную температуру кипе-

ния, с другой – предохраняет систему от образования льда на морозе.

Таблица 8.2

Тормозные жидкости

При содержании влаги 3,5 % в соответствии с ТУ начальные

температуры кипения должны быть не ниже: у жидкости "Нева" –

137°, "Томь" – 141°, "Роса" – 155°С.

Лабораторная проверка реальной продукции показала, что жид-

кости, находящиеся в эксплуатации, имеют более высокие показатели.

Климатические и дорожные условия эксплуатации наших авто-

мобилей таковы, что после двух лет эксплуатации у 60 % парка авто-

мобилей содержание влаги в тормозной жидкости было более 3,5 %.

Таким образом, рекомендации завода по периодической замене тор-

мозной жидкости совершенно обоснованны. При этом дать четкие

сроки замены достаточно сложно, при этом необходимо учитывать

климатические и дорожные условия, а также характер (стиль) вожде-

ния автомобиля.

Ориентироваться можно на следующие показатели: "Нева" – 2-3

года, "Томь" – 3-4 года, "Роса" – 4-5 лет. Необходимо отметить, что

поглощающая способность – гигроскопичность тормозных жидкостей

– разная и значительно уменьшается от "Невы" к "Росе".

При ремонте или техническом обслуживании тормозной систе-

мы, связанном с заменой жидкости, необходимо из трубопроводов и

цилиндров удалить остатки старой тормозной жидкости. Для этого

ввинчивают специальную пробку крышки главного тормозного ци-

линдра (пробку бачка) и присоединяют к ней шланг от компрессора,

заглушают на выходе все трубопроводы, за исключением одного, с

которого обычно начинают прокачивать тормозную систему. Вклю-

чают подачу сжатого воздуха и продувают трубопровод до полного

удаления жидкости – отсутствия жидкостного тумана. Затем пооче-

редно повторяют операции по схеме, предложенной инструкцией за-

вода, для прокачивания тормозной системы. В той же последователь-

ности промывают тормозную систему техническим спиртом.

Не рекомендуется смешивать гликолевые жидкости с касторо-

выми, так как из-за растворенной воды в гликолевых жидкостях воз-

можно расслоение смеси.

Следует иметь в виду, что жидкости на гликолевой основе огне-

опасны и токсичны, при попадании на кожу вызывают раздражение.

Кроме того, они растворяют лакокрасочные покрытия, поэтому при

работе с ними нужно соблюдать осторожность.

8.2.5. Амортизаторные жидкости

В конструкции подвески современных автомобилей для гашения

толчков и ударов, возникающих при наезде колес на неровности до-

роги, используют гидравлические телескопические амортизаторы

двухстороннего действия. От работы амортизаторов зависят: срок

службы автомобиля, плавность хода (условия комфорта) и допусти-

мая максимальная скорость.

При работе амортизаторов жидкость под давлением с огромной

скоростью протекает через небольшие отверстия из одной полости в

другую, погашая при этом кинетическую энергию колебаний кузова.

Принцип действия гидравлического амортизатора сводится к пре-

вращению механической энергии колебаний за счет жидкостного

трения в тепловую энергию с последующим ее рассеиванием в окру-

жающем пространстве.

Температура жидкости в амортизаторах может изменяться в

зимнее время от –30–40°, а в арктических и северных районах даже –

50–60° до 120–140°С при работе автомобиля летом. Она зависит от

конструкции амортизаторов, скорости автомобиля, дорожных и кли-

матических условий, а также свойств применяемой жидкости. Давле-

ние жидкости в амортизаторах может достигать 8–12 МПа.

При эксплуатации автомобилей амортизаторы нередко выходят из

строя: в летнее время из-за образования в амортизаторных жидкостях

осадков – продуктов износа амортизатора, окисления самой жидкости,

а зимой из-за обрыва штоков вследствие повышения ее вязкости.

Совершенство конструкции подвески современного автомобиля

обеспечивает пассажирам достаточно комфортные условия при дви-

жении с высокими скоростями даже по плохим дорогам, что может

привести к преждевременному выходу из строя амортизаторов вслед-

ствие разрушения резиновых уплотнительных устройств из-за чрез-

мерной температуры и давления жидкости.

Основные требования к амортизаторным жидкостям: оптималь-

ная вязкость, пологая вязкостно-температурная характеристика и

низкая температура застывания.

В качестве жидкостей для амортизаторов наибольшее распро-

странение получили маловязкие масла или их смеси нефтяного про-

исхождения – веретенное АУ, турбинное 22, трансформаторные, по-

этому все резиновые уплотнения амортизаторов изготавливаются из

маслостойкой резины.

В качестве летних сортов амортизаторных жидкостей использу-

ют смеси масел турбинного 22 и трансформаторного в соотношении,

близком 1:1. Зимним сортом может служить веретенное масло АУ.

Основные недостатки этих масел – значительное повышение вязкости

при охлаждении и довольно высокая температура застывания, вслед-

ствие чего повышается жесткость работы амортизатора, ухудшаются

условия комфорта.

Лучшими эксплуатационными свойствами обладают всесезон-

ные амортизаторные жидкости АЖ-16 и АЖ-12Т. Жидкость АЖ-16

получают загущиванием вязкостными присадками смеси низкозамер-

Показатель АЖ-12Т МГП-10 АЖ-170 Вязкость кинематическая, мм /с: о при 50 С при 100 о при –20(–40) С 12,0 3,6 (6500) 10,0 --- 170-180 --- --- о Температура, С: вспышки, не ниже застывания, не выше -52 -40 -60 о 3 Плотность при 20 С, кг/м ---   980-1020 Стабильность против окисления: осадок после окисления, % кислотное число до (после) окисления, мг КОН/г, не более отсутствие 0,04(0,1) --- --- --- 0,05 Содержание механических примесей и воды, % Отсутствие Испытание на коррозию Выдерживает

зающих нефтяных масел, АЖ-12Т представляет смесь маловязкого

низкозамерзающего нефтяного масла с высоковязкой полисилоксано-

вой жидкостью, к которой добавлены присадки, улучшающие проти-

воизносные и антиокислительные свойства. Амортизаторная жид-

кость МГП-10 является смесью трансформаторного масла, силиконо-

вой жидкости, животных жиров, антиокислителей и противопенных

присадок. Эта жидкость застывает при температуре –40°С, имеет вяз-

кость 10 мм2/с (сСт) при +50°С, а при –20°С не более 1000 мм2/с

(сСт), температуру вспышки – выше +150°С.

Жидкость МГП-10 с высокой термоокислительной стабильностью

может бессменно работать в амортизаторах длительное время – до

100000 км пробега, подвергаясь значительному механическому и тер-

мическому воздействию при многократном (десятки миллионов цик-

лов) истечении под давлением через отверстия клапанов и дросселей.

Жидкости, полученные из веретенного АУ или смеси турбинно-

го 22 и трансформаторного масел, необходимо заменять через каж-

дые 25–50 тыс. км пробега, приурочивая к ремонту ходовой части ав-

томобиля. При отсутствии турбинного масла для повышения смазоч-

ной способности можно добавить легкое индустриальное масло. Ис-

пользовать одно трансформаторное не рекомендуется, так как оно не

обладает необходимыми противоизносными свойствами.

Таблица 8.3.

Амортизаторные жидкости

8.2.6. Жидкости для различных гидравлических

систем специального автомобиля

В автомобилях специального назначения широко используют

гидравлический привод для различных, в том числе и подъемных,

механизмов. В качестве рабочих жидкостей используют маловязкие

масла типа веретенного, трансформаторного, турбинного и их смеси.

Кроме того, промышленность выпускает ряд специальных масел бо-

лее 20 наименований.

Масло всесезонное гидравлическое ВМГЗ представляет собой

загущенную, глубоко очищенную низкозастывающую фракцию без

сернистых нефтей с присадками. Применяется в качестве всесезонной

рабочей жидкости для гидроприводов и гидроуправления в подъем-

но-транспортных, строительных, лесозаготовительных и других ма-

шинах. Кроме того, для этих же целей, с рабочим давлением 20 МПа,

применяют масло МГ-30. Оно предназначено для эксплуатации на

открытом воздухе в весенне-летний период в средней климатической

зоне и всесезонно в южных районах.

В качестве гидравлического масла все шире применяют масло

МГЕ-10А, которое представляет собой загущенную низкозамерзаю-

щую фракцию отборной нефти. Введение присадок МНИ-5 и ионола

придает этой жидкости хорошие эксплуатационные свойства. Для от-

дельных гидравлических передач вырабатывают и применяют такие

масла, как МВП, АМГ-10, гидравлическое АУП, а для опрокидыва-

ния вагонов-самосвалов – ЭШ и другие. При необходимости времен-

ной замены одного гидравлического масла другим следует основное

внимание уделить уровню вязкости при положительных и отрица-

тельных температурах.

Для аксиально-поршневых машин гидростатических трансмис-

сий применяют масла марок А, ЭШ и МГЕ-46В. Масло МГЕ-46В со-

держит присадки, улучшающие противоизносные, антиокислитель-

ные и другие эксплуатационные свойства, широко используется в са-

моходных сельскохозяйственных машинах с гидростатическими

трансмиссиями, в перспективе будет применяться в тракторах.

Для всесезонной эксплуатации гидроприводов мощных промыш-

ленных тракторов (Т-330) предназначено гидравлическое масло

М-2ИХП. Его готовят на базе индустриального масла И-12А с добавле-

нием композиции присадок, улучшающих вязкостные, моющие, анти-

окислительные свойства. Вязкость масла при 100°С составляет 7–

Показатель МГ-20 МГ-30 МГЕ-46В ГЖД-14 Вязкость кинематическая, мм /с: о при 100 С о при 50 С о при 40 С о при –15(0) С --- 17-23 --- --- 27-33 --- 6,0 --- 41,4-50,6 (1000) 82-91 --- --- Индекс вязкости, не менее ---       о Температура, С, вспышки в открытом тигле, не ниже застывания, не выше -40 -30 -30 -22 Стабильность против окисления: осадок, %, не более изменение кислотного числа, мг КОН/г, не более 0,05 0,9 0,01 0,3 0,05 0,15 --- --- Содержание механических примесей и воды Отсутствие Испытание на коррозию металлов Выдерживает

Показатель ЭШ А АУП Вязкость кинематическая, мм /с о при 50 С о при 40 С 20,0 --- 18,5-20,5 --- --- 16-20 Индекс вязкости   --- --- Кислотное число, лет КОН/г 0,1 --- 0,45-1,0 Испытание на коррозию Выдерживает Содержание: водорастворимых кислот и щелочей механических примесей и воды Отсутствие Отсутствие о Температура, С вспышки в открытом тигле, не ниже застывания, не выше -50 -50 -45

8 мм2/с, при –18°С – не более 2000 мм2/с, индекс вязкости – не менее

135.

При отсутствии специальных масел в гидронавесных системах

тракторов можно в качестве заменителей использовать индустриаль-

ное масла марок И-30А, И-20А. Они обеспечивают удовлетворитель-

ные смазывающие и антиокислительные свойства, но при низкой

температуре их вязкость сильно возрастает, температура застывания

составляет около -15°С.

Таблица 8. 4

Характеристика масел ЭШ, А, АУП

Таблица 8. 5

Характеристика вязких гидравлических масел

Показатель МГ-20 МГ-30 МГЕ-46В ГЖД-14 о Изменение массы резины УИМ-1 (72 ч 80 С), % 2-4 2-4 2-4 --- Цвет.ед.ЦНТ, не более 5,5 5,5 --- 7,0 о 3 Плотность при 20 С, кг/м, не более

9. Конструкционно-ремонтные материалы

9.1. Пластмассы

9.1.1. Эффективность применения пластмасс

в конструкции автомобиля

Применение пластмасс в конструкции автомобилей приобретает

все более широкие масштабы. Это объясняется тем, что по ряду пока-

зателей, таких как плотность, коррозионная стойкость, высокие элек-

троизоляционные и антифрикционные свойства, а также технологич-

ность переработки, пластмассы значительно превосходят традицион-

ные материалы, используемые при производстве автомобиля.

Первая пластмасса была получена на основе нитрата целлюлозы

и пластификатора в 1869 г. Она нашла широкое применение в техни-

ке, поскольку обладала хорошими физико-механическими показате-

лями: прозрачностью, водостойкостью, механической прочностью,

эластичностью и др.; применялась для остекления приборов, изготов-

ления планшетов и линеек, киноленты и т.п. В последнее время при-

менение ее все время сокращается из-за ее горючести, и она посте-

пенно заменяется другими пластмассами с более высокими физиче-

скими свойствами.

Первоначально пластмассы находили применение только как

электроизоляционные, антифрикционные и декоративные материалы.

В современных моделях автомобилей пластмассы нашли широкое

применение как конструкционные материалы, из них изготавливают

такие детали, как вентиляторы, кожухи систем отопления и охлажде-

ния, колпаки колес, панели приборов, решетки радиаторов, расшири-

тельные бачки, топливные фильтры, элементы топливного насоса,

карбюратора. Кроме того, пластмассы нашли применение в изготов-

лении крупногабаритных деталей, таких как внутренние панели две-

рей, бамперы, дополнительные ниши колес и др.

В недалеком прошлом были попытки изготовления из пластмасс

силовых элементов автомобиля, таких как диски колес, полуоси, кар-

данные валы, рессоры, рамы и др. Изготавливались из пластмасс так-

же кабины и кузова грузовых и легковых автомобилей; более того,

фирмой "Полимотор" был изготовлен даже поршневой автомобиль-

ный двигатель, в конструкции которого корпусные и подавляющее

большинство комплектующих деталей было изготовлено из пласт-

масс. Исключение составили такие детали, как коленчатый и распре-

делительный валы, выпускной клапан и гильзы цилиндров. На стенде

этот двигатель отработал более 1000 часов, он оказался на 60 % легче,

на 15 % экономичнее и на 30 % менее шумным, чем традиционный.

Многие пластмассы одновременно обладают таким перечнем

эксплуатационных свойств, которые не могут сочетаться в традици-

онно используемых материалах. В одной пластмассе могут сочетать-

ся многие из перечисленных ниже свойств: прочность металла, про-

зрачность стекла, эластичность резины, легкость пробки, химическая

стойкость платины, изоляционные качества фарфора и т.д.

Широкому внедрению пластмасс в конструкции современного

автомобиля способствовали такие факторы как: совершенствование

технологии производства, снижение трудоемкости изготовления и

массы автомобиля, повышение пассивной безопасности и долговеч-

ности конструкции (рис. 9.1).

Принято считать, что в конструкции современного автомобиля

каждый килограмм пластмасс заменяет 2,5 кг металла; трудоемкость

изготовления деталей уменьшается в 5–6 раз, себестоимость при за-

мене цветных металлов пластмассой снижается в среднем в 7 раз.

Несмотря на столь заманчивое применение пластмасс в конст-

рукции силовых элементов автомобиля, широкое их применение

сдерживается высокой стоимостью специальных видов пластмасс.

Пластическими массами (пластмассами, пластиками) принято

называть композицию полимера или олигомера1 с различными ингре-

диентами, находящуюся при формовании изделий в вязкотекучем

или высокоэластичном состоянии, а при эксплуатации – в стеклооб-

разном (аморфном) или кристаллическом состоянии.

В качестве ингредиентов применяются наполнители, (такие как

тальк, каолин, слюда, древесная мука, стеклянные, органические, уг-

леводородные и другие волокна), пластификаторы, отвердители,

стабилизаторы, красители и т. д.

1 Олигомеры – это полимеры с низкой молекулярной массой способные после изго-

товления изделия превращаться в высокомолекулярные трехмерные полимеры (на-

пример эпоксидная смола).

При изготовлении деталей из пластмасс можно применять са-

мые разнообразные технологические процессы, такие как прессова-

ние, формование, литье, прокатка, сваривание и напыление.

В зависимости от технологического процесса получения конкретно-

го изделия все пластмассы делятся на термопласты и реактопласты.

Рис. 9.1. Перспективы применения пластмасс в конструкции легкового

автомобиля:

1 – стекло двери; 2 – зеркало наружное; 3 – брус пояса жесткости; 4 –

дверь; 5 – внутренняя панель двери; 6 – капот; 7 – внутреннее зеркало; 8 – стек-

лоочиститель; 9 – прозрачная крышка люка; 10 – крыша; 11, 51 – спойлеры; 12

– крышка багажника; 13 – обтекатель; 14 – задние фонари; 15, 18 – детали зад-

ней панели кузова; 16, 52 – бамперы; 17, 25, 47 – противокоррозионные наклад-

ки; 19, 58 – крылья; 20 – топливный бак; 21 – рессора; 22 – амортизатор; 23 –

грязезащитный фартук; 24 – подголовник; 26 – спинка сиденья; 27, 29 – каркас

сиденья; 28 – подушка сиденья; 30 – панель приборов; 31 – кожух рулевой ко-

лонки; 32- рулевое колесо; 33 – кожух тоннеля пола; 34 – труба карданного ва-

ла; 35 – цилиндры гидроприводов; 36 – петли двери; 37 – картер сцепления и

коробки передач; 38 – пружина подвески; 39 – шина; 40 – диск колеса; 41 – де-

коративный колпак; 42 – противокоррозионный вкладыш крыла; 43 – вал при-

вода переднего колеса; 44 – рычаг независимой подвески колес; 45 – стабилиза-

тор поперечной устойчивости; 46 амортизатор бампера; 48 – противотуманная

фара; 49 – блок-фара; 50 – рассеиватель блока-фары; 53 – передняя панель ку-

зова; 54 – привод газораспределительного механизма; 55- толкатели двигателя с

нижним распределительным валом; 56 – корпус и крышка аккумулятора; 57 –

корпус воздушного фильтра; 59 – выпускной коллектор; 60 – шатуны; 61 – рас-

ширительный бачок; 62 – бачок омывателя

Термопласты – это такие пластмассы, которые после оконча-

ния процесса изготовления деталей сохраняют способность при опре-

деленной температуре снова переходить в вязкотекучее состояние и

растворяться в соответствующих растворителях. Изделия из этих

пластмасс легко утилизируют и применяют как вторичное сырье.

Реактопласты или термореактивные пластмассы. К ним от-

носятся материалы, переработка которых в изделие сопровождается

необратимыми химическими реакциями (откуда и название) отвер-

ждения с образованием трехмерного полимера. При этом полученные

полимеры стойки к растворителям и при нагревании теряют способ-

ность вновь переходить в вязкотекучее состояние.

В настоящее время в конструкции автомобиля применяют раз-

нообразные полимеры, такие как полиолефины, поливинилхлориды,

полистирол, фторопласты, полиметилакрилат, полиамиды, полифор-

мальдегид, поликарбонат, стеклопластики и углепластики, полиуре-

таны, этролы и др.

9.1.2. Основные типы пластмасс, применяемых

в конструкции автомобиля

Полиолефины – это высокомолекулярные углеводороды, полу-

чаемые полимеризацией олефинов этилена и пропилена. В этих по-

лимерах сочетаются: механическая прочность, химическая стойкость,

морозостойкость, низкая газо- и влагопроницаемость и хорошие ди-

электрические свойства. Кроме высоких физико-химических свойств

полиолефины обладают высокой технологичностью, так как легко пе-

рерабатываются в изделия всеми известными способами. Доступ-

ность сырья и низкая стоимость обеспечили им широкое применение

в машиностроении. В автомобильной промышленности в ряде случа-

ев полиолефины (полиэтилены и полипропилены) успешно конкури-

руют с более дорогими и дефицитными пластмассами.

Полиэтилены – это высокомолекулярные продукты полимери-

зации этилена; представляют собой макромолекулы линейного

строения с небольшим числом боковых ответвлений. Полиэтилен,

получаемый при высоком давлении, называют полиэтиленом низкой

плотности, а полиэтилен, синтез которого проходит в условиях низ-