Противопенные свойства масел. 10 страница

ликобритании этот процесс был осуществлен в 1843 году Т. Генкоком.

поперечные химические связи 1 (“ сварка ”), которые придают резине

более высокие технические свойства (рис. 9.3).

1

Температура вулканизации должна быть

выше температуры плавления серы, но ниже

замене синтетическим продуктом.

температуры плавления каучука. Однажды

расплавившись, он превращается в смолопо-

добную массу, которая при охлаждении не

приобретает свойств каучука.

Натуральный каучук и приготовленные

на его основе резины ни по количеству, ни по

качеству не могут удовлетворять потребности

автомобильной промышленности в резине.

В конце 20-х годов XX века несоответст-

вие спроса и предложения значительно повы-

сило цену натурального каучука, особенно в

Рис. 9.3. Схема строения странах, где отсутствовали источники нату-

фрагмента молекулы вул- рального сырья; возникла потребность в его

канизированного каучука

Впервые в мире синтетический каучук был получен в 1932 году

в нашей стране академиком С.В. Лебедевым1.

Синтетический каучук в нашей стране получают, используя для

этого недорогие попутные нефтяные газы и газы крекинг-процесса.

Это позволяет получить каучуки относительно невысокой стоимости,

поскольку его стоимость на 70 % состоит из затрат на сырье.

Синтетический каучук отличается от натуральных каучуков ме-

ханической прочностью, химической стойкостью, износостойкостью,

газонепроницаемостью, термостойкостью и другими свойствами. По

ряду перечисленных свойств некоторые синтетические каучуки пре-

восходят натуральные, однако длительное время уступали ему в эла-

стичности и клейкости.

Эластичность или величина внутреннего трения резины в мо-

мент деформации влияет на её нагрев. От этого показателя зависят

многие эксплуатационные факторы автомобильной шины и других

резинотехнических изделий.

1 Лебедев Сергей Васильевич (1874–1934), советский химик, академик АН СССР. С

1908 года исследовал полимеризацию непредельных углеводородов. В 1926–1928 ру-

ководил разработкой первого в мире промышленного способа получения синтетиче-

ского каучука, осуществленного в 1932 году (в Германии подобный процесс был

осуществлен только в 1938 году, а в США – 1942 году).

При получении синтетических каучуков применяют мономеры

бутадиена, хлоропрена, изопрена, изобутилена и других газообразных

углеводородов.

Бутадиеновые каучуки получают полимеризацией бутадиена

С4Н6 (СН2 = СН – СН = СН2) в присутствии катализатора – металличе-

ского натрия. Натрий-бутадиеновый (СКБ) каучук представляет со-

бой полимер с нерегулярным, беспорядочным чередованием звеньев:

(– СН2 – СН = СН – СН2 –)n (–СН2 – СН –)m

СН2 = СН

Резина из этого каучука обладает невысокими физико-

механическими показателями: прочностью, эластичностью, износо-

стойкостью и морозостойкостью.

Бутадиен-метилстирольный (СКМС) и бутадиен-стирольный

(СКС) каучуки превосходят натуральный по износостойкости и есте-

ственному старению, но так же, как и СКБ, уступают ему по эластич-

ности, теплостойкости, клейкости и морозостойкости. Эти каучуки

нашли широкое применение в отечественном автомобилестроении.

Широкое применение этих каучуков обусловлено тем, что в комби-

нации (дублировании) с другими каучуками позволяет создать широ-

кий ассортимент резин с улучшенными технологическими и эконо-

мическими характеристиками в сочетании с оптимальными эксплуа-

тационными свойствами. Молекула стирола имеет вид (С6Н5 – СН =

СН2), при этом группа С6Н5 представляет бензольное кольцо. Морозо-

стойкость этих каучуков зависит от количества связанного стирола.

Каучуки, содержащие 8–10 % связанного стирола, более морозостой-

ки, чем натуральный каучук.

В средине 60-х годов XX столетия был освоен выпуск стереорегу-

лярных как изопреновых (СКИ-3), так и бутадиеновых (СКД) каучуков.

Каучук СКИ-3 по физико-техническим свойствам подобен нату-

ральному каучуку. Поэтому при сборке деталей резиновых изделий из

синтетических каучуков применяют клей из изопренового каучука.

Кроме того, во всех типах шин из этого каучука изготавливают брекер.

Каучук СКД превосходит натуральный по износостойкости, не

уступает ему по эластичности, но уступает по механической прочно-

сти на разрыв и клейкости. Высокая эластичность этого каучука

обеспечила ему при часто повторяющихся деформациях низкий ко-

эффициент механических потерь, незначительное тепловыделение и

хорошую тепло- и морозостойкость. К недостаткам его следует отне-

сти низкую адгезию резины к металлу при производстве металлоар-

мированных изделий. Недостаток клеевых свойств восполняется дуб-

лированием его с каучуком СКИ. Он широко используется в протек-

торной резине шин.

Бутадиен-нитрильный каучук (СКН) отличается высокой бен-

зомаслостойкостью. Резины из этого каучука сохраняют эластичность

до температуры 120°С, хорошо крепятся к металлам и поэтому широ-

ко используют для изготовления резинометаллических деталей

(пыльники-чехлы шаровых опор, шарниров равных угловых скоро-

стей, сальники и т.п.), работающих в соприкосновении с топливами,

маслами и смазками.

Хлоропреновый каучук (наирит) обладает повышенной свето-,

озоно- и огнестойкостью, средней стойкостью к действию топлив,

масел и недостаточной морозо- и теплостойкостью. Из него изготав-

ливают детали, работающие в соприкосновении с топливами, масла-

ми и смазками.

Фторкаучук (СКФ) имеет высокую теплостойкость (до 200°С),

хорошую механическую прочность, сопротивление действию топлив,

масел, органических жидкостей, сильных окислителей, но ограничен-

ную морозостойкость. Применяют в композициях при производстве

резины для боковин шин.

Акрилатный каучук (АК) обладает повышенной износо-, тепло-,

кислородо- и озоностойкостью, стойкостью к маслам и смазкам даже

при высоких давлениях и температурах (до 150°С), устойчив к мно-

гократным деформациям. Низкая морозостойкость несколько ограни-

чивает его применение.

Бутилкаучук обладает высокой стойкостью к действию кисло-

рода, тепловому старению, действию кислот и щелочей. Характери-

зуется исключительно низкой газопроницаемостью. Основные недос-

татки: низкая эластичность и хладотекучесть. Применяют для изго-

товления камер и герметизирующего слоя бескамерных шин.

Этиленпропилендиеновый каучук (СКЭПТ) позволяет получить

резины с высокой стойкостью к окислению, озоно-, тепло- и морозо-

стойкостью, высокой прочностью и эластичностью. Удельная масса

СКЭТП ниже, чем у других каучуков. К недостаткам этого каучука

следует отнести низкую адгезию, плохую совместимость с другими

каучуками, низкую стойкость к маслам и автомобильным топливам.

9.4.1. Основные компоненты резиновых смесей

Вулканизирующая группа содержит структурирующий агент,

ускорители и активаторы вулканизации. Эти вещества обеспечива-

ют переход пластичной резиновой смеси в эластичную и прочную ре-

зину. В основе процесса вулканизации лежат сложные химические

превращения, осуществляемые в резиновой смеси путем взаимодей-

ствия веществ вулканизирующей группы с каучуком при повышен-

ных температурах и давлении. Основным вулканизирующим агентом

для шинных резин служит сера. Ее содержание в шинных резиновых

смесях от 4 до 15 % массы каучука. В качестве вулканизирующего

агента в некоторых резиновых смесях используют фенолформальде-

гидные смолы, окислы металлов, перекись бензола и др.

Противостарители – это вещества, замедляющие процессы ста-

рения резин как при статических, так и при динамических режимах

нагружения, защищающие наружные и внутренние элементы резино-

вых изделий от отрицательного влияния теплового, светового и озон-

ного воздействий.

Пластификаторы или мягчители представляют собой специ-

альные масла, битумы, смолы и другие материалы, придающие рези-

новым смесям повышенные технологические свойства. Они обеспе-

чивают легкую переработку резиновых смесей в изделия резинового

производства, снижают энергоемкость работы резиносмесителей,

вальцов, червячных машин, прессов, форматоров-вулканизаторов,

прессов и другого очень сложного оборудования. Кроме того, они

способствуют повышению эластичности и морозостойкости резино-

вых изделий.

Наполнители являются обязательным компонентом практически

каждой резиновой смеси и изделия. Чаще всего в качестве наполни-

телей используют всевозможные марки технического углерода.

Активные наполнители улучшают свойства резины. Основным

наполнителем шинных резин является сажа, повышающая прочность

резины при растяжении, твердость, износостойкость, в то же время

снижает эластичность резины, ухудшает обрабатываемость резино-

вых смесей на машинах резинового производства. Содержание сажи в

протекторной резине шин иногда превышает 50 % содержания каучу-

ка по массе. В автомобильной шине содержится около 25 % сажи.

Сажи различаются между собой размером частиц, химической

природой, шероховатостью и развитостью поверхности. В протектор-

ных резинах используют высокодисперсные, а для брекерных и кар-

касных резин низкодисперсные, но высокоструктурные сажи.

Кроме углеродных саж в качестве активных наполнителей ис-

пользуют "белые сажи": кремнезем, окись магния, окись цинка, угле-

кислая магнезия и каолин (белая фарфоровая глина).

Неактивные наполнители не улучшают качества резины, при-

меняются для увеличения объема резиновой смеси с одновременным

ее удешевлением без заметного ухудшения технических характери-

стик конечного продукта. В качестве таких наполнителей используют

асбестовую и меловую муку, в некоторых резиновых смесях их коли-

чество достигает 40 % от массы каучука. Достаточно часто роль на-

полнителя выполняет регенерат, представляющий специально обра-

ботанную резину утильных покрышек, камер и других резинотехни-

ческих изделий.

Красители применяют для окрашивания светлых резиновых

смесей в необходимые цвета. В качестве пигментов применяют кра-

сители минерального или органического происхождения.

Список литературы

1. Гуреев А.А. Применение автомобильных бензинов. М.: Химия, 1972.

2. Гуреев А.А Производство высококачественных бензинов. / А.А. Гуреев,

Ю.М. Жоров, Е.В. Смиридович. М.: Химия, 1981.

3. Гуреев А.А. Испаряемость топлива для поршневых двигателей./ А.А. Гуре-

ев, Г.М. Камфер, М.: Химия, 1982.

4. Итинская Н.И. Топливо, масла и технические жидкости./ Н.И. Итинская,

Н.А. Кузнецов, М.:ВО Агропромиздат, 1989.

5. Нефтепродукты для сельскохозяйственной техники./ В.А. Борзенков, М.А.

Воробьев, Н.А. Кузнецов, А.Н. Никифаров, М.: Химия, 1988.

6. Григорьев Е.Г. Газоболлонные автомобили./ Е.Г. Григорьев, Б.Д. Колубаев,

В.И. Ерохов, М.: Машиностроение, 1989.

7. Золотницкий В.А. Экономный автомобиль на газовом топливе. М.: Ливр,

2000.

8. Моторные масла/ Р. Балтенас, А.С. Сафонов, А.И. Ушаков, В. Шергалис,

М.; СПб., 2000.

9. Трансмиссионные масла. Пластичные смазки/ Р. Балтенас, А.С. Сафонов,

А.И. Ушаков, В. Шергалис, СПб, 2001.

10. Гнатченко И.И. Автомобильные масла, смазки, присадки/ И.И. Гнатченко,

В.А. Бородин, В.Р. Репников, Спб.; М.: Полигон АСТ, 2000.

11. Васильева Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы. М.: Транс-

порт, 1986.

12. Колесник П.А. Материаловедение на автомобильном транспорте. М.:

Транспорт, 1987.

13. Итинская Н.И. Автотракторные эксплуатационные материалы/ Н.И. Итин-

ская, Н.А. Кузнецов, М.: ВО Агропромиздат, 1987.

14. Обельницкий А.М. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жид-

кости/ А.М. Обельницкий, Е.А. Егорушкин, Ю.Н. Чернявский, М.: ИПО “Поли-

гран”, 1997.

15. Справочник по клеям / Сост.: Л.Х. Арапетян, В.Д. Заика, Л.Д. Елецкая,

Л.А. Яншина, Л.: Химия,1980.

16. Калечиц И.В. Синтетическое жидкое топливо из углей: виды на будущее/

И.В. Калечиц, Г.С. Аслаян // ЭКО. № 8, 1985.

17. Чередниченко Г.И. Физико-химические и теплофизические свойства сма-

зочных материалов/ Г.И. Чередниченко, Г.Б. Фройштетер, П.М. Ступак, Л.: Хи-

мия, 1986.

18. Первушин А. Эксплуатационные свойства моторных масел // АБС. №3.

№6. 2001.

19. Кламан Д. Смазки и родственные продукты. М.: Химия, 1988.

20. Климов К.И. Антифрикционные пластичные смазки. М.: Химия, 1988.

21. Масленников Р.Р. Технические жидкости. Кемерово, 1990.

22. ГОСТ Р 51313 – 99. Бензины автомобильные. Общие технические

требования / Госстандарт России. М., 2000.

Оглавление

Введение...................................................................................................................... 4

1. Физико-химические свойства нефти................................................................. 4

1.1.Химическийсоставиструктура углеводородовнефти................................................................................................................. 5

1.2.Химическийсоставсоединений,содержащихкислород,серу,азот........................................................................................ 10

2. Основные способы переработки нефти.......................................................... 12

2.1.Получениетопливпрямойперегонкой..................................................................................................................................................... 12

2.2.Деструктивныеметодыпереработки нефтепродуктов........................................................................................................... 14

2.3.Методыочисткинефтепродуктов......................................................................................................................................................... 17

2.4.Производствосмазочныхмасел................................................................................................................................................................. 18

2.5.Производствопластичныхсмазок............................................................................................................................................................ 25

3. Автомобильные бензины................................................................................... 26

3.1.Основныетехнико-эксплуатационныетребованияккачествуавтомобильныхбензинов......................................... 27

3.2.Физико-химическиесвойствабензина,характеризующие егоэксплуатационныекачества..................................... 27

3.3.Свойствабензина,влияющиенапуск ибезотказную работудвигателя.............................................................................. 27

3.4.Эксплуатационнаяоценкабензиновпофракционномусоставу................................................................................................ 32

3.5.Свойствабензина,влияющиенамощностьдвигателяирасходтоплива............................................................................ 34

3.6.Влияниеконструктивныхособенностейдвигателянатребуемоеоктановоечислотоплива................................. 45

3.7.Антидетонаторы............................................................................................................................................................................................. 48

3.8.Свойствабензина,влияющиенаизнос, техническое обслуживаниеиремонтдвигателя.......................................... 52

3.9.Показатели,влияющиенасохранениепервоначальных качествбензина.............................................................................. 55

3.10.Токсичностьбензинаивлияниепродуктовсгораниянаокружающуюсреду.................................................................. 57

4. Автомобильные дизельные топлива............................................................... 61

4.1.Основныеэксплуатационныетребованияккачествуавтомобильногодизельноготоплива.................................... 62

4.2.Физико-химическиесвойствадизельного топлива,характеризующиеегоэксплуатационныекачества............ 62

4.2.1. Свойства дизельного топлива, влияющие на бесперебойное поступление его в цилиндры

двигателя................................................................................................................................................... 63

4.2.2. Свойства дизельного топлива, влияющие на смесеобразование в цилиндрах двигателя....... 65

4.2.3. Свойства дизельного топлива, влияющие на надежный пуск и мягкую работу двигателя.....68

4.2.4. Свойства дизельного топлива, влияющие на окружающую среду, бездымную работу

двигателя, образование нагара и отложений........................................................................................ 72

4.2.5. Свойства дизельного топлива, влияющие на износ двигателя и детали топливной

аппаратуры................................................................................................................................................ 73

4.2.6. Свойства дизельного топлива, влияющие на его способность длительное время сохранять

первоначальные качества......................................................................................................................... 74

4.3.Ассортиментдизельныхтоплив................................................................................................................................................................ 75

5. Топливо для двигателей газобаллонных автомобилей............................... 77

5.1.Состависвойствагазообразныхтоплив.............................................................................................................................................. 77

5.2.Сжатыегазовыетоплива............................................................................................................................................................................ 80

5.2.1. Ассортимент природных газовых топлив.................................................................................... 82

5.3.Сжиженныегазовыетоплива.................................................................................................................................................................... 83

5.3.1. Ассортимент сжиженных газовых топлив................................................................................... 85

6. Перспективные виды топлива для автомобилей......................................... 87

6.1.Топливно-энергетические ресурсыземли................................................................................................................................................ 87

6.2.Сравнительныеоценкивидовтоплива.................................................................................................................................................... 88

6.2.1. Спиртовые топлива........................................................................................................................ 88

6.2.2. Синтетическое жидкое топливо.................................................................................................... 92

6.2.3. Водородное топливо....................................................................................................................... 93

6.3.Азотоводородные топлива........................................................................................................................................................................... 96

6.3.1. Азотоводородные топлива для воздушно-топливныхдвигателей............................................ 96

6.3.2 Азотоводородные топлива для безатмосферных двигателей...................................................... 98

7. Масла для двигателей и агрегатов трансмиссии автомобиля.................. 101

7.1.Классификациясмазочныхматериалов.............................................................................................................................................. 101

7.2.Назначениемасел............................................................................................................................................................................................. 102

7.3.Видытрения...................................................................................................................................................................................................... 102

7.4.Видыизноса........................................................................................................................................................................................................ 107

7.5.Технико-экономические требованиякмаслам.................................................................................................................................. 110

7.6.Физико-химическиесвойствамасла, характеризующие егоэксплуатационныекачества..................................... 111

7.6.1. Показатели, характеризующие смазочные свойства масел..................................................... 111

7.6.2. Показатели, характеризующие вязкостно-температурные свойства масел............................ 117

7.6.3. Образование нагара и отложений в двигателе........................................................................... 122

7.6.4. Показатели свойства масла,......................................................................................................... 127

7.6.5. Контрольные показатели, дополнительно................................................................................. 129

7.7.Ассортиментииндексация моторныхмасел.................................................................................................................................. 130

7.7.1. Российская индексация моторных масел................................................................................... 131

7.7.2. Мировая система индексации моторных масел......................................................................... 133

7.7.3. Ассортимент моторных масел..................................................................................................... 136

7.8.Ассортиментииндексация трансмиссионных масел................................................................................................................. 139

7.8.1. Российская индексация трансмиссионных масел...................................................................... 139

7.8.2. Мировая система индексации трансмиссионных масел........................................................... 141

7.8.3. Ассортимент трансмиссионных масел....................................................................................... 143

8. Технические жидкости...................................................................................... 145

8.1.Охлаждающиежидкости......................................................................................................................................................................... 145

8.1.1. Вода как охлаждающая жидкость............................................................................................... 146

8. 1. 2. Низкозмерзающие охлаждающие жидкости............................................................................ 151

8.2.Жидкостидлягидравлических передач................................................................................................................................................ 157

8.2.1. Назначение и требования к качеству.......................................................................................... 157

8.2.2. Тормозные жидкости................................................................................................................... 158

8.2.3. Тормозные жидкости на касторовой основе.............................................................................. 159

8.2.4. Тормозные жидкости на гликолевой основе.............................................................................. 160

8.2.5. Амортизаторные жидкости.......................................................................................................... 162

8.2.6. Жидкости для различных гидравлических систем специального автомобиля...................... 165

9. Конструкционно-ремонтные материалы...................................................... 167

9.1.Пластмассы....................................................................................................................................................................................................... 167

9.1.1. Эффективность применения пластмасс в конструкции автомобиля...................................... 167

9.1.2. Основные типы пластмасс, применяемых в конструкции автомобиля................................... 170

9.2.Лакокрасочныематериалы....................................................................................................................................................................... 177

9.2.1. Условные обозначения лакокрасочных материалов................................................................. 178

9.2.2. Маркировка лакокрасочных материалов и области их применения..................................... 178

9.2.3. Основные свойства лакокрасочных материалов....................................................................... 181

9.2.4. Назначение лакокрасочных материалов..................................................................................... 183

9.2.5. Грунтовки...................................................................................................................................... 184

9.2.6. Шпатлевки..................................................................................................................................... 186

9.2.7. Цвет в окраске автомобиля.......................................................................................................... 189

9.2.8. Исправление колера в заводских условиях и смешанные схемы колеровки......................... 189

9.2.9. Ремонтные смешанные схемы..................................................................................................... 190