Практическая работа № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА И МАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ
5.1. Цели и задачи практической работы
СЗадачи: пр обретен е навыков по определению расхода топлив и смазочных матер алов при эксплуатации автомобилей.
Цели практической работы: формирование и закрепление знаний в
области норм рован я топлив и смазочных материалов.
Призаправке нео ходимо следить, чтобы совместно с маслом не поступали грязь вода. Для этого следует очищать пробки заливных отверстий от грязи, пользоваться чистыми заправочными средствами.
5.2. Определен е расхода смазочных материалов для автомобилей
На новомбАобкатанном двигателе расход масла минимальный. По мере износа двигателя, и прежде всего гильз цилиндров, поршневых колец, поршневых канавок, подшипников и шеек коленчатого вала, расход масел увеличивается.
Эконом ю моторного масла в двигателе можно достичь сокраще-
нием расхода «на угар», предотвращением порчи и загрязнения масел.
Расход масел при эксплуатации составляет от расхода топлива для
бензинового двигателя не олее 3%, для дизеля – 5%.
Для снижения токсичности отработавших газов часть их снова направляют в цилиндры (рециркуляция газов), в таких системах расход мас-
ла на угар увеличивается.
Д К такому же результату может привести выходИиз строя направляю-
щих и сальников клапанов, пригорание и залегание поршневых колец. Существенное влияние на расход масел оказывают чистота отверстий в поршне для отвода масла и состояние вентиляции картера. Если отводящие отверстия в поршне забиты отложениями, масло хуже удаляется со стенок цилиндра и значительная часть его сгорает. Одновременно идёт более быстрое загрязнение масла в картере продуктами сгорания.
Повышение теплового режима двигателя приводит к увеличенному «угару» масла. При этом также идёт более интенсивное окисление масла и ухудшение его качества.
Существенное влияние на расход масла оказывает его уровень в поддоне картера: при уровне выше нормы помимо прямого перерасхода про-
37
исходит ухудшение качества масла; при недостатке – трущиеся детали
быстрее изнашиваются, а масло быстрее загрязняется. |
|
|
||||||||
|
|
Угар масла определяют так: заливают необходимое количество мас- |
||||||||
ла, |
автомобиль проходит определенный путь, сливают масло и определя- |
|||||||||
ют разницу. Это и есть угар. Угар масла происходит в основном из-за его |
||||||||||
сгорания в цилиндре двигателя |
(90%), испарения (легкие фракции), уте- |
|||||||||
чек и выброса через систему вентиляции. Угар зависит от состояния ци- |
||||||||||
линдропоршневой группы (износа цилиндра, колец, втулки и стержня |
||||||||||
клапанов), вязкости масла, режима и условий работы двигателя. |
|
|||||||||
|
|
Расход масла на угар определяют по формуле |
|
|
||||||
С |
|
|
Gm = k· Gt , |
|
|
|
|
(5.1) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Gt – расход топл ва; |
k – нормативный коэффициент. |
|
||||||||
|
|
Для современных автомо илей k = 0,001 – 0,003. Для автомобиля |
||||||||
« |
|
» k = 0,008, а фактически k = 0,003–0,005. |
|
|
||||||
|
|
Обычно смену масла производят через 10 000 км, а для более качест- |
||||||||
Жигули |
. Выбраковку масла желательно |
|||||||||
венных масел – через 20 000 км |
||||||||||
производ ть по анал зу его фактического состояния. На его состояние |
||||||||||
влияют вязкость, наличие воды, температура вспышки, щелочное число, |
||||||||||
наличие механическихпробегапримесей. Чем выше температура вспышки масла, |
||||||||||
тем меньше в нем легких фракций, тем меньше |
|
угар масла. |
|
|||||||
|
|
В табл. 5.1 даны предельные значения для выбраковки масла. |
|
|||||||
|
|
Критерии выбраковки моторных масел |
Таблица 5.1 |
|
||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
А |
|
|
||||||
|
|
Показатель |
|
Бензиновый двигатель |
|
|
изель |
|
||
|
|
1. Изменение вязкости, %: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рост |
|
|
35% |
|
|
|
35% |
|
|
|
снижение |
|
|
25% |
|
|
|
25% |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
||||
|
|
2.Снижение температуры |
|
|
20% |
|
|
|
20% |
|
|
|
вспышки, не менее 190 оС |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
3.Содержание воды, не |
|
|
< 0,1 |
|
|
|
< 0,1 |
|
|
|
более, % |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Щелочное число, |
|
Уменьшение до 50% |
|
|
Уменьшение до 50% |
|
||
|
|
мг КОН /г (6 – 8 мг/г) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
И |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При взаимодействии серной кислоты с едким калием ее нейтрализа- |
||||||||
ция протекает следующим образом (образуется соль и вода): |
|
|||||||||
|
|
H 2SO 4 + 2 KOH = K 2SO4 + H 2O |
(5.2) |
|||||||
38
Щелочным числом называют количество в мг КОН, необходимое для нейтрализации кислот, содержащихся в одном г масла. Кислотные и сернистые соединения разрушают цветные металлы (вкладыши).
|
|
|
|
|
5.3. Признаки старения масла |
|
|
||
С |
|
|
|
|
|||||
|
В процессе работы моторного масла в двигателе внутреннего сгора- |
||||||||
ния его свойства изменяются, оно стареет по следующим причинам: |
|||||||||
1. |
рабатываются пр садки, например, моющие способствуют потем- |
||||||||
нению масла, загущающ е присадки разрываются на более мелкие моле- |
|||||||||
|
цами |
|
|
|
|||||
кулы, вязкость масла уменьшается. |
|
|
|
||||||
|
2.Уменьшается ндекс вязкости, ухудшается его работа при отрица- |
||||||||
тельных температурах. |
|
|
|
|
|||||
|
3.Масло ок сляется, молекулы масла соединяются с кислородом О2 |
||||||||
|
|
|
бА |
|
|
||||
воздуха, темнеют с о разованием смолистых веществ. |
|
|
|||||||
|
4.Загрязняется |
механическими примесями и продуктами сгорания |
|||||||
топлива |
част |
зноса двигателя. |
|
|
|
||||
|
5.Образуется вода, спосо ствующая коррозии и разрушению приса- |
||||||||
док. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Норма расхода моторных и трансмиссионных масел устанавливается |
||||||||
на 100 л общего расхода топлива. Расход масел снижается на 50% для но- |
|||||||||
вых автомобилей до трех лет эксплуатации. Норма расхода увеличивается |
|||||||||
на 20%, если автомо иль эксплуатировался более 8 лет. В табл. 5.2 приве- |
|||||||||
дены нормы масел и смазок для автомобилей. |
Таблица 5.2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Норма расхода эксплуатационных материалов |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Марка |
|
Моторное |
Трансмиссионное |
Специальное |
Пластичные |
|
||
|
|
масло, кг |
масло, кг |
И |
|
||||
|
|
|
|
масло, кг |
смазки, кг |
|
|||
|
|
|
|
|
Д |
|
|||
|
ВАЗ |
|
|
0,6 |
0,1 0,03 0,1 |
||||
|
ЗИЛ |
|
|
2,2 |
0,3 |
0,1 |
0,2 |
|
|
|
КамАЗ |
|
|
2,8 |
0,4 |
0,15 |
0,35 |
|
|
5.4. Нормирование расхода топлива
На автомобильном транспорте применяют следующие виды норм расхода топлива [2, 9]:
1) линейные – определяют расход топлива в процессе передвижения автомобиля или автомобиля с грузом;
2) на работу спецоборудования (печь отопления в автобусе
3 л/ч);
39
3) на единицу выполненной работы (спецмашины, например, рабо-
та по разбросу песка на базе автомобиля КамАЗ –5320 – 6 л/ч). Линейные нормы расхода устанавливают для каждой марки автомо-
биля и подразделяют на два основных вида: базовая норма на 100 км пробега автомобиля в литрах; норма на 100 т· км транспортной работы, учитывающая дополнительный расход топлива при движении автомобиля с
Сгрузом.
На рис. 5.1 и 5.2 показан общий вид легкового и грузового автомоби-
лей. и
Рис.бА5.1. Автомо иль «Лада – Калина», мощность двигателя 72 кВт
Д И
Рис. 5.2. Самосвал КамАЗ - 6520 грузоподъемностью 20 т,
мощность двигателя 235 кВт
40
В табл. 5.3 приведены линейные нормы расхода бензина на 100 км пробега для некоторых отечественных и зарубежных легковых автомоби-
лей [9].
Таблица 5.3
Нормы расхода топлива на 100 км пробега
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
Линейная норма, |
л /100 км |
|
||
|
|
Тип автомобиля |
|
|
||||
|
ВАЗ2106 |
(4L – 1,45) |
|
|
|
9 |
|
|
|
ВАЗ-11183 |
«Лада –Калина» (4L – 1,6) |
|
8,4 |
|
|
||
|
УАЗ – 31514 (ЗМЗ – 40210, 4L – 2,44) |
|
15,5 |
|
|
|||
|
ГАЗ – 3102 (Toyоta, (4L – 2,7) |
|
11,2 |
|
|
|||
|
илей |
|
|
9,4 |
|
|
||
|
Audi А6 (4L – 1,98) |
|
|
|
|
|
||
|
BMW 316 i (4L – 1,6) |
|
|
|
7,7 |
|
|
|
|
BMW 725 TDS (6L – 2,5) |
|
|
|
10,1 |
|
|
|
|
бА |
|
|
|||||
Для легковых автомо |
|
нормируемое значение расхода топлива с |
||||||
учетом пробега |
услов й эксплуатации определяется по формуле |
|||||||
|
|
Q л = 0,01·Hл·S·(1+0,01·D), |
(5.3) |
|||||
где Qл – нормируемый расход топлива, |
л; Hл – линейная норма расхода, |
|||||||
л/100 км; S – пробег автомо иля, км; D – поправочный коэффициент, %, |
||||||||
учитывающий условия эксплуатации. |
|
|
|
|
||||
Значение коэффициента D |
|
Д |
||||||
в зависимости от работы автомобиля в го- |
||||||||
родах с численностью населения до 0,25 млн – 10%; от 0,25 до 1,0 млн – |
||||||||
до 15%; от 1,0 – до 3,0 млн – до 20%; более 5,0 млн – до 35%. |
||||||||
Если автомобиль эксплуатируется в зимнее время: центральные рай- |
||||||||
оны – до 10%; северные – до 15%; Крайний Север – до 20%. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
И |
||
Работа в тяжелых дорожных условиях – до 20%, работа автомобиля в качестве автобуса с высадкой пассажиров – до 10%.
Для отечественных и зарубежных грузовых автомобилей линейная норма расхода топлива и нормы расхода на перевоз груза приведены в табл. 5.4.
Расход топлива при транспортировке груза находят по формуле |
|
QT = QЛ + 0,01· HT· MГ· Sг·(1+0,01·D) , |
(5.4) |
где QЛ – линейный расход топлива на пробег автомобиля с учетом условий эксплуатации [см. формулу (5.3)], л; HT – норма расхода топлива на
41
перевозку груза (1,3 л для дизелей, 2 л для бензиновых двигателей на
100 т∙ км); MГ – масса груза, т; Sг – пробег автомобиля с грузом, км. Для специальных машин дополнительно учитывают норму на работу.
Например, для разбрасывателя песка КО – 105 на базе КамАЗ –5320 линейная норма на пробег составляет 25 л/100 км (проезд до места работы), а норма на работу – 31 л/100 км (расход на передвижение и выполнение работы по разбросу песка).
Таблица 5.4
Норма расхода топлива для грузовых автомобилей
|
и |
Линейная норма, |
Норма на перевоз |
|
Т п автомоб ля |
л/100 км |
груза, л/100 т∙км |
С |
|
|
|
|
КамАЗ - 4310 |
31 |
1,3 |
|
КамАЗ –532132 |
26,3 |
1,3 |
|
КамАЗ – 6520 (самосвал) |
45,5 |
1,3 |
|
ЗИЛ – 534330 (ЯМЗ 236А) |
20,5 |
1,3 |
|
«Урал – 355» |
30 |
1,3 |
|
МАЗ – 53362 (ЯМЗ -238) |
23.5 |
1,3 |
|
Мercedes Benz 813 D, (4L – 2,3) |
14,1 |
1 3 |
|
Volvo F10, (L6 – 9,6) |
20,9 |
1,3 |
|
Ford Transit 350, (4L – 2,4) |
10,2 |
1,3 |
|
|
Содержание отчета |
1. |
Наименование, цели и задачи практической работы. |
|
2. |
|
Д |
Критерии выбраковки моторных масел (табл. 5.1). |
||
3. |
Нормы расходабАтоплива на 100 км легковых автомобилей (табл. 5.3). |
|
4. |
Нормы расхода топлива на 100 км грузовых автомобилей (табл. 5.4). |
|
5. |
Основные формулы для расчета расхода топлива легковых и грузовых авто- |
|
мобилей. |
И |
|
6. |
|
|
Расчетные данные по расходу топлива автомобиля КамА3-6520 с пробегом |
||
300 км с грузом 20 т. |
|
|
7. |
Выводы по работе. |
|
Контрольные вопросы и задания
1.Что называют угаром масла, от чего он зависит, нормы угара масла?
2.Каковы признаки старения моторного масла?
3.Что называют линейной нормой расхода топлива, укажите его значение для легковых автомобилей.
4.Как определяется линейный расход топлива, расход топлива на работу спецоборудования?
5.Как определяется для спецмашин линейная норма расхода топлива на передвижение до места работы и норма на выполненную работу?
42