книги из ГПНТБ / Гуреев, А. А. Автомобильные эксплуатационные материалы учебник

личных температурах. Для наглядности внизу рисунка приведены данные по вязкости исходного масла, взятого для приготовления со­ лидола.

Величина эффективной вязкости смазки при той или иной темпе­ ратуре позволяет судить о прокачиваемости смазок по шлангам и мазе-

смазок пользовались понятием п е н е т р а ц и я . На специальном приборе — пенетрометре измеряли глубину погружения в смазку стан­ дартного конуса под действием собственного веса (150 г). Если в те­ чение 5 с конус погрузится в смазку на 20 мм, то число пенетрации такой смазки условно принимали равным 200. Считали, что число пе­ нетрации характеризует эксплуатационные свойства смазок. Сейчас общепризнано, что этот показатель никак не связан с поведением смаз­ ки в условиях эксплуатации и не имеет практического значения. Очень

203

многие смазки, имея близкие или одинаковые числа пенетрации, обладают совершенно различными эксплуатационными свойствами.

В стандарты на новые смазки показатель пенетрации не включают, однако для некоторых устаревших или специальных видов смазок чис­ ло пенетрации пока еще определяют. За рубежом показателем пенетра­ ции широко пользуются.

Антикоррозионные и защитные свойства. Под антикоррозионными свойствами понимают отсутствие коррозионного действия смазки на металлические поверхности. Это свойство смазок контролируют пог­ ружением металлических пластин в смазку и осмотром их поверхности после выдержки в течение определенного времени при повышенной температуре. Свежие смазки не должны вызывать коррозии металлов. Однако в процессе применения или после длительного хранения, а также при обводнении и загрязнении антикоррозионные свойства сма­ зок могут ухудшаться.

Защитными (или консервационными) свойствами смазок называют их способность предохранять металлические поверхности от корро­ зионного воздействия внешней среды. Большинство смазок превосходят обычные масла по этому показателю. Хорошие защитные свойства сма­ зок связаны с их способностью удерживаться на поверхности металла не стекая. Наличие предела прочности обеспечивает устойчивость сма­ зок против смывания их атмосферными осадками.

Для оценки защитных свойств используют различные камеры влаж­ ности, куда помещают металлические пластинки, покрытые смазкой. Изменение веса или внешнего вида пластинок за определенное время пребывания в воздухе при 50° С и 100-процентной влажности позволя­ ет оценивать защитные свойства смазок.

Важное эксплуатационное значение имеет водостойкость смазок. Растворение смазок в воде недопустимо. Смазки не должны вымываться водой из узлов и не должны изменять значительно своих свойств при попадании влаги. Смазки не должны быть гигроскопичными.

Водостойкость смазок определяется главным образом свойствами загустителя. Наилучшей водостойкостью обладают смазки с углеводо­ родными загустителями. Вполне удовлетворительна водостойкость кальциевых смазок (солидолов). Наименее влагостойки натриевые смазки. Эти смазки в открытых узлах при непосредственном контакте с водой могут вымываться, и поэтому применение их в таких узлах не рекомендуется.

Влагостойкость смазок определяют погружением их в холодную или кипящую воду, помещением металлической поверхности со слоем смаз­ ки под душ, взвешиванием смазки после пребывания в камере со 100-процентной влажностью и т. д.

В условиях хранения и применения очень важным эксплуатацион­ ным качеством смазок является их стабильность.

Пластичные смазки при работе в узлах трения, а также при заправке в эти узлы деформируются. Обычно в результате длительного механи­ ческого воздействия предел прочности и вязкость смазок уменьшаются и при дальнейшем отдыхе либо не меняются, либо частично восста­ навливаются. Способность смазок противостоять разрушению называют

204

Механическую стабильность смазок определяют, измеряя предел прочности и вязкость до и после разрушения смазки в определенных условиях. Для разрушения смазок и оценки их механической стабиль­ ности используют прибор тиксометр.

Характер изменения вязкости некоторых автомобильных пластич­ ных смазок при разрушении представлен на рис. 83. Наибольшее сни­ жение вязкости смазок происходит сразу же после начала разрушения, в дальнейшем наблюдается некоторая стабилизация этого процесса.

Некоторые виды смазок после нагревания до температур, значитель­ но ниже температуры плавления, и последующего охлаждения сильно уплотняются. При уплотнении резко возрастает предел проч­ ности смазок.

Так, после нагревания до 120° С предел прочности смазки 1-13 из­ меняется следующим образом, гс/см2:

Изменение механических свойств смазок при нагревании и охлажде­ нии называют термоупрочнением. Термоупрочнение ухудшает эксплуа­ тационные характеристики пластичных смазок. В связи с увеличением предела прочности термоупрочнившиеся смазки перестают поступать к рабочим поверхностям. Оценивают склонность смазки к термо­ упрочнению путем измерения ее пределов прочности до и после вы­ держки при повышенных температурах в приборе прочномере СК

(ГОСТ 7143—73).

При хранении и применении может произойти частичное испарение масла из смазки. Это явление опасно, в первую очередь, для низкотем­ пературных смазок, приготовленных на маловязких маслах с высокой испаряемостью. Испарение смазок зависит от температуры в узле тре­ ния, от величины открытой поверхности смазки, интенсивности ее об­ дува и т. д. При испарении масла смазки сильно уплотняются. Значи­ тельно повышается их вязкость. Иногда на поверхности смазки образу­ ется корка. Испаряемость смазок оценивают в стандартном приборе

205

масла, тем выше коллоидная стабильность смазки при прочих равных условиях.

Хорошая смазка должна выделять в узле трения небольшое коли­ чество масла. Чрезмерно стабильные («сухие») смазки плохо смазыва­ ют узлы, что может привести к их преждевременному износу.

Для оценки коллоидной стабильности смазок используют различные приборы, основанные на отпрессовывании масла под действием по­ стоянного груза или сжатого воздуха. В СССР стандартизован метод оценки коллоидной стабильности смазок при температуре 20° С в при­ боре КСА (ГОСТ 7142—54).

Большинство автомобильных пластичных смазок обладают высокой х и м и ч е с к о й с т а б и л ь н о с т ь ю . При обычных темпера­ турах смазки довольно стойки против окисления кислородом воздуха. При повышенных температурах (выше 100° С) некоторые смазки окис­ ляются, в результате чего повышается их кислотное число. При умень­ шении толщины слоя окисление смазок ускоряется (рис. 84). Для уве­ личения химической стабильности в некоторые смазки добавляют антиокислительные присадки. Для оценки химической стабильности смазку окисляют при повышенной температуре в тонком слое на медной пла­ стинке (ГОСТ 5734—62). О стабильности судят по изменению кислот­ ного числа смазки.

Помимо общих свойств для некоторых видов автомобильных пластичных смазок, работающих в специфических условиях, определя­ ют некоторые дополнительные показатели, например стойкость к бак­ териям в условиях жаркого тропического климата и т. д.

§ 3. АССОРТИМЕНТ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

Автомобильный транспорт является одним из основных потреби­ телей пластичных смазок. Здесь находят применение антифрикцион­ ные, защитные и уплотнительные смазки. В наибольших количест­

200

вах при эксплуатации автомобилей расходуют антифрикционнные смазки.

Основными узлами трения автомобилей, где применяют смазки, являются: подшипники качения ступиц колес; подшипники скольже­ ния и шарниры шасси и рулевого управления; подшипники качения водяного насоса, сцепления, ведущего вала коробки передач и т. д.

В картах смазки автомобилей и инструкциях по эксплуатации часто для одних и тех же узлов трения рекомендуются разные смазки, а иногда одинаковые смазки, но с разными сроками смены. В табл. 69 приведены обобщенные данные по применению в автомобильных меха­ низмах тех смазок, которые вырабатываются промышленностью. При­ ведены рекомендации по срокам смены смазок по заводским инструк­ циям и по результатам многочисленных исследований и испытаний, обобщенных проф. Синицыным В. В.

Первое, что обращает на себя внимание при рассмотрении табл. 69, это обилие точек смазки в современных автомобилях. В послед­ ние годы ведутся большие работы по сокращению числа точек смазки, что должно значительно упростить и удешевить техническое обслужи­ вание автомобилей.

207

Сокращение числа точек смазки достигается главным образом путем герметизации узлов и заправки их долгоработающими («вечными») смаз­ ками.

Применение высококачественной смазки в существующих негерметизированных узлах трения не дает эффекта, так как смазка быстро выдавливается из узла. Для эффективного использования «вечных» смазок необходима герметизация узла, т. е. существенное улучшение его конструкции. Модернизированные узлы трения с надежными уплотнениями, заполненные высококачественной смазкой, часто обес­ печивают работу без замены смазки на весь ресурс автомобиля. Узлы трения с несменяемой смазкой все шире используются в отечественном автомобилестроении. Так, в автомобиле ЗИЛ-130 установлен гермети­ зированный подшипник сцепления, заполняемый однократно (на за­ воде) смазкой ЛЗ-31. В механизме стеклоочистителей смазку не меня­ ют до капитального ремонта автомобиля. Герметизированные узлы тре­ ния с несменяемой смазкой широко используют в автомобилях Волж­ ского автомобильного завода.

Как видно из данных табл. 69, наиболее широко применяют при экс­ плуатации автомобилей гидратированные кальцивые смазки — солидолы. Это основные наиболее массовые и дешевые смазки.

В нашей стране производят главным образом синтетические солидолы, т. е. такие смазки, которые получены загущением масел средней вязкости кальциевыми мылами синтетических жирных кислот. Про­ мышленность вырабатывает две марки солидолов: пресс-солидол С и солидол С. Последний является наиболее массовым сортом.

Солидолы синтетические (ГОСТ 4366—64) представляют собой мяг­ кие маслянистые мази от светлодо темно-коричневого цвета. Макси­ мальная температура применения пресс-солидола С — 45—50, а соли­ дола С — 65—70° С. При более высоких температурах солидолы необ­ ратимо распадаются. Нельзя наносить солидолы на трущиеся или за­ щищаемые от коррозии поверхности в расплавленном виде.

Солидолы можно применять в узлах трения при температуре не ниже минус 30° С.

Близка по составу к синтетическим солидолам графитная смазка УСсА (ГОСТ 3333—55). Эту смазку готовят на более вязком масле и в ее состав вводят графит ГГ Применяют ее для грубых, тяжелонагруженных тихоходных механизмов. В автомобилях графитную смазку используют для уменьшения трения между листами рессор. При отсут­ ствии графитной смазки ее можно приготовить, добавив в нагретый до температуры 50°С синтетический солидол 10% графита.

Смазка 1-13 (ГОСТ 1631—61) по внешнему виду представляет од­ нородную слабозернистую мазь от светлодо темно-желтого цвета. В качестве загустителя используют натриевые мыла жирных кислот, входящих в состав касторового масла. Дефицитность касторового мас­ ла обусловливает неперспективность этой смазки.

Смазку 1-13 применяют для ступиц колес автомобилей и других аналогичных узлов трения. Смазка обеспечивает работу узлов трения, где температуры не превышают 100°С. К недостаткам смазки следует отнести низкую влагостойкость: при контакте с водой она эмульгиру­

208

ется и растворяется в ней. Низкотемпературные свойства смазки 1-13 хуже, чем у солидолов.

Смазка AM (карданная) — натриевая на естественных жирах, вы­ рабатывается в небольших количествах.

Смазка ЯНЗ-2 (ГОСТ 9432— 60) по внешнему виду представляет собой гладкую мазь коричневого или черного цвета.Кроме натриевых мыл синтетических жирных кислот, смазка ЯНЗ-2 содержит сульфо­ нат натрия, который снижает склонность смазки к термоупрочнению. Максимальная температура применения смазки ЯНЗ-2 не должна превышать 100° С. При обычных температурах смазка ЯНЗ-2 имеет более мягкую консистенцию и меньшую вязкость, чем смазка 1-13, что обеспечивает лучшее смазывание тел и дорожек качения подшипников. Смазка ЯНЗ-2 имеет недостаток — плохую водостойкость. Все натри­ евые смазки обладают повышенной растворимостью в воде, поэтому применять их в узлах трения подвески и рулевого управления нельзя.

В отдельных агрегатах и механизмах автомобиля все шире применя­ ют так называемые «вечные» смазки, которые закладывают в узел на заводе и не меняют до капитального ремонта или полного износа авто­ мобиля. Эти смазки имеют высокую стоимость, дефицитны, так как их вырабатывают в ограниченных количествах.

Одна из них, смазка № 158, представляет собой мягкую мазь сине­ го цвета. Цвет смазке придает пигмент, играющий роль загустителя и антиокислительной присадки. Смазка работоспособна в течение дли­ тельного времени при температурах 90—100° С с кратковременными пе­ регревами до 120° С. Смазку применяют в автотракторном электрообо­ рудовании (генераторы, стартеры, магнето), где она без смены обеспе­ чивает работу подшипников качения в течение нескольких лет.

Смазка J13-31 закладывается в подшипник муфты выключения сцепления автомобилей ЗИЛ и ГАЗ. За время эксплуатации не тре­ буется пополнять или заменять смазку в подшипнике. Смазка ЛЗ-31 готовится не на нефтяном, а на синтетическом масле.

Смазка для автомобильной арматуры МЗ-10 представляет собой гладкую мазь черного цвета с небольшим содержанием графита. Смазка имеет высокую водостойкость, хорошие защитные свойства, обладает большой липкостью. Смазку применяют в замках дверей, стеклоподъемниках, стопорных устройствах и других механизмах кузовов автомобилей.

Смазку НГА-8, содержащую концентрат сульфоната кальция, ис­ пользуют для пропитывания фильца (специальной фетровой набивки) прерывателя-распределителя автомобильных карбюраторных двига­ телей. Использование этой вязкой смазки с весьма низкой испаряе­ мостью обеспечивает длительную работу прерывателя-распределителя без пополнения в нем запаса смазочного материала.

Смазка ПВК (пушечная) — густая липкая мазь темно-коричнево­ го цвета. Представляет собой смесь твердых углеводородов с вязким остаточным маслом. Обладает высокими защитными свойствами, не­ растворима в воде. Применяют для защиты выводных зажимов аккуму­ лятора и для консервации металлических поверхностей автомобиля.

209

Смазка ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267—59) представляет собой мягкую мазь желтого или светло-коричневого цвета. Готовят смазку загуще­ нием маловязкого масла МВП литиевыми мылами. Смазка работоспо­ собна при температурах от минус 60 до плюс 80—90° С. Имеет очень хорошие низкотемпературные свойства, влагостойка. Однако мягкая консистенция и недостаточная липкость смазки способствуют ее ме­ ханическому удалению из открытых узлов трения.

Несколько худшие низкотемпературные свойства у смазки ЦИАТИМ-203 (ГОСТ 8773—63). Эта смазка представляет собой мягкую мазь черного цвета. Смазку готовят на трансформаторном масле, со­ держащем вязкостную присадку винипол. Структурный каркас обра­ зуют литиевые мыла. Одним из компонентов смазки служит осерненный кашалотовый жир. Смазка работоспособна от минус 45 до плюс 100—110° С. Особенностью смазки являются ее высокие противозадир­ ные свойства.

Отечественной промышленностью освоено производство новых ав­ томобильных смазок для автомобилей Волжского автомобильного завода (табл. 70).

Литол-24 (ТУ 38-101-139—71) представляет собой литиевую смазку на мылах оксистеариновой кислоты — продукте расщепления гидри­ рованного касторового масла. Дефицитность сырья для производства Литола-24 пока препятствует широкому использованию этой смазки на грузовых автомобилях, но она рекомендована к применению на всех отечественных легковых автомобилях.

Смазка ЛСЦ-15 (ТУ 38-101-140—71) предназначена для смазывания узлов трения, работающих при средних, а также высоких нагрузках и температуре не выше 140° С. Смазка представляет собой минеральное масло, загущенное литиевыми мылами, содержит антиокислительные присадки и добавки на основе окиси цинка. Во многих случаях взаимозаменяема со смазкой Литол-24.

Смазка Фиол-1 (ТУ 38-101-141—71) предназначена для смазыва­ ния узлов трения под давлением (через пресс-масленки) и для тросов, имеющих оболочку с внутренним диаметром менее 5 мм. Смазка пред­ ставляет собой минеральное масло, загущенное литиевыми мылами, и содержит антиокислительную и другие присадки. Применяют смаз­ ку для смазывания троса привода воздушной заслонки карбюратора, шлиц кардана, оболочек тросов управления, направляющих передних сидений и т. д.

Смазка ДТ-1 (ТУ 38-1-01-80—70) предназначена для смазывания цилиндров и поршней дисковых тормозов и главного тормозного ци­ линдра. В состав смазки входит более 7,5% наполнителя, состоящего из дисульфида молибдена и графита.

Смазка ШРБ-4 (ТУ 38-1-01-35—70) — комплексная бариевая, пред­ назначена для смазывания шаровых шарниров передней подвески и наконечников тяг рулевого привода.

Смазку Дисперсол (ТУ 38-1-01-34—70) применяют для смазывания механизма стеклоподъемника автомобиля. Смазка, разведенная в раст­ ворителе, применяется для смазывания замков дверей и других дета­ лей автомобиля (погружением).

210

Г л а в а VIII

ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ

Наряду с топливами и смазочными материалами при эксплуатации автомобилей широко применяют технические жидкости. Назначение жидкостей самое различное: облегчение пуска двигателя, охлаждение его при работе, передача усилий в тормозной системе, амортизаторах, автоматических коробках передач, некоторых подъемных устройствах и т. д. В связи с этим технические жидкости существенно различают­ ся по своему составу и свойствам.

§ 1. ПУСКОВЫЕ ж и д к о с т и

Пусковые свойства двигателей в значительной мере зависят от ка­ чества применяемых топлив и масел. Пуск двигателей при низких тем­ пературах облегчается при использовании бензинов с большим коли­ чеством легких фракций, дизельных топлив с высоким цетановым числом и масел для двигателей с небольшой вязкостью при низких темпера­ турах. Однако даже очень хорошие топлива не могут обеспечить одно­ временно и пуск двигателя при низких температурах и бесперебойную работу прогретого двигателя. В связи с этим все более широкое приме­ нение получают специальные жидкости для облегчения пуска двига­ теля при низких температурах.

В нашей стране производят и применяют две пусковые жидкости: «Холод Д-40» для дизельных двигателей и «Арктика» для карбюратор­ ных (табл. 71). Рассмотрим значение отдельных компонентов, входящих в состав этих жидкостей.

Этиловый эфир (С2Н5—О—С2Н5) является обязательным компонен­ том большинства пусковых жидкостей. Этиловый эфир отличается низ­ кой температурой самовоспламенения, высоким давлением насыщенных паров и широкими пределами воспламеняемости.

При пуске холодного дизельного двигателя, когда вследствие ряда причин и, в первую очередь, повышения теплоотдачи в стенки ци­ линдра резко понижается температура воздуха в конце такта сжа­ тия, применение этилового эфира позволяет обеспечить самовоспла-

212