
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНИКИ
- •1.1. Подготовка машин к эксплуатации
- •1.2. Транспортирование машин
- •1.3. Хранение машин
- •1.4. Системы эксплуатации техники
- •1.5. Виды ремонта машин и агрегатов
- •1.7. Влияние различных условий эксплуатации на техническое состояние машины, ее агрегатов и узлов
- •Контрольные вопросы
- •2. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ МАШИН
- •2.1. Общие определения диагностирования машин
- •2.2. Диагностические параметры
- •2.4. Закономерности изменения параметров и общие методы их измерения
- •2.6. Датчики
- •Контрольные вопросы и задания
- •3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
- •3.1. Средства измерения длины и перемещений
- •3.2. Средства измерения скорости и ускорения
- •3.3. Средства измерения давления жидкостей и газов
- •3.4. Средства измерения расхода жидкостей и газов
- •3.5. Средства измерения температур
- •3.6. Средства измерения вязкости эксплуатационных материалов
- •Контрольные вопросы и задания
- •4. ОЦЕНКА ОБЩЕГО СОСТОЯНИЯ ДВС
- •4.1. Определение эффективной мощности ДВС
- •4.2. Скоростные характеристики двигателя
- •5. ТОПЛИВА
- •5.1. Бензины
- •5.3. Топливные стандарты
- •5.5. Классификация газовых систем питания
- •5.7. Перспективные виды топлива для ДВС машин
- •6. СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
- •6.1. Масла моторные для ДВС
- •6.2. Масла судовые
- •6.3. Масла тепловозные
- •6.4. Масла авиационные
- •6.5. Масла трансмиссионные
- •6.6. Масла индустриальные
- •6.7. Масла турбинные
- •6.9. Классификация масел
- •6.10. Классификация моторных масел по SAE J300
- •6.11. Классификация моторных масел по API
- •6.12. Соответствие классификаций ГОСТ 17479.1-85 и SAE
- •6.13. Соответствие классификаций ГОСТ 17479.1-85 и API
- •6.14. Классификация ACEA
- •6.15. Классификация по ISLAC
- •6.16. Трансмиссионные масла
- •6.17. Пластичные смазки
- •Контрольные вопросы и задания
- •7. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЖИДКОСТИ
- •7.1. Гидравлические жидкости
- •7.2. Амортизаторные жидкости
- •7.3. Тормозные жидкости
- •7.4. Охлаждающие жидкости
- •Контрольные вопросы и задания
- •8. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ТРУБОПРОВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
- •8.1. Оценка состояния конструкционных материалов (дефектоскопы)
- •8.2. Неразрушающий контроль сварных швов при строительстве нефтегазопроводов
- •8.3. Основные дефекты сварки, их характеристика, причины возникновения и способы исправления
- •8.4. Контроль сварных соединений
- •Контрольные вопросы и задания
- •9. ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА. МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ
- •9.1. Присадки к топливу и маслам
- •9.2. Магниты топливной линии и ионизаторы топлива
- •9.3. Генератор водорода
- •9.4. Устройства для создания впускного вихря и усилители зажигания
- •9.5. Впрыск воды и алкоголя в цилиндры. Водотопливные эмульсии
- •Контрольные вопросы
- •10. УТИЛИЗАЦИЯ МАШИН. ВЛИЯНИЕ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ЭКОЛОГИЮ
- •10.1. Утилизация покрышек
- •10.2. Утилизация черных металлов
- •10.3. Утилизация пластмасс
- •10.4. Переработка моторных, трансмиссионных масел
- •10.5.2. Химические катализаторы
- •10.5.3. Раствор мочевины
- •10.5.4. Система рециркуляции отработавших газов
- •10.5.5. Рекуперация энергии отработавших газов
- •Контрольные вопросы и задания
- •Библиографический список
Срок службы. Срок эксплуатации, в течение которого жидкость набирает влагу и становится старой для DOT 3 и DOT 4, составляет 2– 3 года. DOT 5.1 более гигроскопична, но и содержит гораздо большее количество присадок, поэтому срок службы её может достигать 4–5 лет. Силиконовая жидкость DOT 5 вообще слабогигроскопична и срок службы её может достигать до 10–15 лет, но она имеет ряд других проблем, в частности, высокая степень аэрации вследствие высокого показателя растворимости воздуха и как результат DOT 5 запрещена к применению в машинах с антиблокировочной системой (ABS). Чтобы исключить возможность образования паровых пробок, жидкость «Нева» в зависимости от условий эксплуатации рекомендуется заменять через 1–2 года; срок службы жидкостей «Томь» и «Ро-
са» может быть более двух лет. |
И |
Для техники, эксплуатирующейся в районах Крайнего Севера, необходима специальная жидкость, у которой вязкость при –55 °С должна быть не более 1500 мм2/с. При отсутствии такой жидкости практикуется разбавление жидкости «Нева» и «Томь» 18–20 % этилового спирта. Такая смесь работоспособна при температуре до –60 °С, однако имеет низкую температуру кипения и не обеспечивает герме-
тичности резиновых манжетных уплотнений. Поэтому разбавление |
|||
|
|
|
Д |
жидкости спиртом вынужденная мера, и по окончании зимней экс- |
|||
плуатации смесь следует заменить. |
|||
|
|
А |
|
7.4. Охлаждающие жидкости |
|||
|
б |
|
|
Первые антифр зы появ лись в 1920-е г. ХХ в. Изготавливались |
|||
и |
|
|
|
С |
|
|
|
они на основе глицерина (температура кипения 290 ºС), а потому кроме низкой температуры замерзания обладали также высокой вязкостью и отвратительной текучестью. Гонять такой «кисель» по каналам системы охлаждения и трубкам радиатора для водяного насоса задача не из простых. С техническими проблемами справились, когда к глицерину начали добавлять этанол. Текучесть заметно улучшилась, но взамен получили «человеческий фактор». Этанол – сильный психотропный яд, что-то вроде наркотика.
Система охлаждения представлена на рис. 7.2.
153

Термостат
Охлажд. жидкость Масло Горячий поток
Поток Охлажд. поток воздуха
Блок цилиндров
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Картер |
|
Радиатор |
|
Вентилятор |
Помпа |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Рис. 7.2. Охлаждающие жидкости |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
Замена этанолу, а заодно и глицерину нашлась в виде этиленг- |
|||||||||
|
ликоля. Правда, это тоже яд. |
|
Д |
|
||||||
|
Свойства водных растворов этиленгликоля представлены в |
|||||||||
|
табл. 7.10. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7.10 |
|
|
|
Свойства водных растворов этиленгликоля |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Концентрация этиленгликоля, % по |
|
d420 |
|
Температура за- |
|||||
|
|
|
и |
А |
|
мерзания, ºС |
||||
|
|
|
массе |
|
|
|
|
|||
|
26,4 |
|
|
|
|
1,0340 |
|
–10 |
||
|
36,4 |
|
|
|
|
1,0506 |
|
–20 |
||
|
|
|
С |
б |
|
1,0 27 |
|
–30 |
||
|
45,6 |
|
|
|
||||||
|
52,6 |
|
|
|
|
1,0713 |
|
–40 |
||
|
58,0 |
|
|
|
|
1,0780 |
|
–50 |
||
|
63,1 |
|
|
|
|
1,0833 |
|
–60 |
||
|
66,0 |
|
|
|
|
– |
|
–65 |
||
|
66,7 |
|
|
|
|
1,0856 |
|
–75 |
||
|
72,1 |
|
|
|
|
1,0923 |
|
–60 |
||
|
78,4 |
|
|
|
|
1,0983 |
|
–50 |
Сам по себе в чистом виде этиленгликоль замерзает уже при –12 ºС. При добавлении к этиленгликолю 2 % воды полученный раствор начинает кристаллизоваться уже при –20 ºС. И так будет продолжаться, пока содержание воды в растворе не достигнет 65–70 %. Теперь температура, при которой замерзнет «вода плюс этиленгликоль», будет достигать –70 ºС. Причем сам раствор при замерзании
154
превращается в кашеобразную массу, нисколько не увеличивает свой объем, как это случается со льдом, и, следовательно, не «размораживает» двигатель и радиатор. Но дальнейшее увеличение концентрации воды в антифризе чревато серьезными последствиями, поскольку начинается обратный процесс – температура замерзания растет. Когда вода занимает уже 3/4 объема раствора, антифриз застынет всего лишь при 10 ºС.
Температура замерзания антифриза представлена на рис. 7.3. Смесь этиленгликоля с водой отличает высокая коррозийная ак-
тивность к цветным металлам и склонность к вспениванию. Поэтому в раствор вводят в небольших количествах специальные присадки, призванные подавлять отрицательные свойства антифриза. Охлаж-
дающая жидкость с набором присадок и содержанием этиленгликоля
инынче автолюбители называютАтосоламиДИлюбые охлаждающие жидкости, в том числе и импортные. на самом деле «Тосол» – всего
лишь аббревиатура. ТОС – технологии органического синтеза. Это первые буквы названияботдела в Государственном научноисследовательском институте органической химии и технологии (ГосНИИОХТ), которыйив 1971 г. разработал охлаждающую жидкость для автомоб лей ВАЗ взамен итальянского «ПАРАФЛЮ». ОЛ – окончание, характерноеСдля сп ртов (этанол, бутинол, метанол).
Так как торговая марка «Тосол» не была зарегистрирована, под ней на рынок запасных частей и расходных материалов проникают практически все подделки антифризов. Зарубежный продукты не подделывают, по крайней мере лабораторные исследования антифризы выдерживают. Однако популярность «Тосола» была столь высока, что так стали вскоре называть любые охлаждающие жидкости, встречающиеся в продаже.
Antifreeze в буквальном переводе с английского означает «против замерзания» и в принципе представляет собой такой же раствор моноэтиленгликоля с деминерализованной водой плюс всевозможными присадками, предотвращающими вспенивание и коррозию, что
инастоящий «Тосол».
Основные отличия «Тосола» и антифриза – в добавках. И если в российском «Тосоле» их около 10, то в лучших зарубежных образцах
155

– около 40. Да и количество контролируемых параметров в зарубежном антифризе около 30, в отличие от 10 в российских.
Температуракристаллизации |
|
|
Жидкость |
|
|
|
|
(вода+ЭГ) |
Температура кипения |
||
|
Кристаллы |
|
|||
льда+жидкость |
|
||||
|
|
|
Кристаллы |
||
|
|
ЭГ+жидкость |
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
И |
|
|
|
Кристаллы льда+кристаллыДЭГ |
|
||
|
Плотность антифриза при 20 °С, г/см3 |
|
|||
|
|
|
А |
|
|
|
Рис. 7.3. Температура замерзания антифриза |
|
|||
|
|
б |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Термин «Antifreeze» (антифриз) использовали для обозначения концентрата, который добавляли к воде в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Однако этот термин принимал во внимание только морозозащитную роль этого продукта, допуская, что его использование является сезонной потребностью и не отражает его функцию как теплообменной среды, разработанной, чтобы предохранить систему охлаждения двигателя от коррозии и повреждения при всех эксплуатационных условиях. Термин «engine coolant concentrate» (дословно – «двигательный охладитель концентрированный») охватывает все эти условия и в настоящее время более предпочтителен.
Вода имеет целый ряд положительных свойств: доступность, высокую теплоемкость, пожаробезопасность, нетоксичность, хорошую прокачиваемость при положительных температурах.
К недостаткам воды следует отнести: неприемлемо высокую
156
температуру замерзания и увеличение объема при замерзании, недостаточно высокую температуру кипения и склонность к образованию накипи. Эти недостатки ограничивают применение воды в качестве охлаждающей жидкости. Однако в тех климатических зонах, где не бывает низких температур или автомобили эксплуатируются только в летний период, вода может применяться в системах охлаждения. В этом случае важно знать ее свойства, чтобы избежать нежелательных последствий от эксплуатации двигателей на воде.
В первую очередь это относится к накипи – твердым и прочным отложениям на горячих стенках системы охлаждения, образующимся в результате оседания на стенках бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния, содержащихся в воде.
Образование накипи кроме ухудшения теплоотвода приводит к увеличению расхода топлива. Так, при толщине накипи 1,5–2 мм расход топлива может возрасти на 8–10 %. Это происходит вследствие недопустимого повышения температурного режима цилиндропоршневой группы из-за термического сопротивления слоя накипи.
Для предупреждения образования накипи в системе охлаждения |
||
используется два способа: |
И |
|
Д |
||
|
– введение антинакипинов (хромпик К3Са2О7, нитрат аммония
жидкость в них наход тсябпод небольшим давлением, обычно около
NH4NО3);
– умягчение воды перед заливкой в систему (кипячением, пере- |
|
и |
содой Ма3СО3). |
гонкой или обработкой кальц нированнойА |
|
Системы охлажден я современных двигателей герметичны, и |
|
С |
|
0,05 МПа, которое поддерж вается клапаном радиатора. В новых моделях автомобилей давление в системе охлаждения еще выше (0,12 МПа) и поддерживается клапаном в расширительном бачке. При давлении 0,05 МПа вода кипит при 112 °С, а при 0,12 МПа – при 124 °С.
Антифризам присущи некоторые недостатки. Так, их теплопроводность и теплоемкость ниже, чем у воды, что несколько снижает эффективность систем охлаждения.
При нагреве антифризы увеличивают объем, ввиду чего в системе охлаждения устанавливается расширительный бачок. Этиленгликоль коррозионно агрессивен по отношению к металлам, поэтому в антифризы при изготовлении добавляют специальные антикоррозионные и противопенные присадки. Общее содержание присадок составляет 3–5 %.
Температура кипения антифриза достаточно высока и составля-
157