Курсовая_1 / Chabannyi_Pal_mast_Mater_kn1

Газоподібне паливо

переробних заводах. Наприклад, на 100л зрідженого газу додають 2,5г етилмеркатану і при такій концентрації можна визначити витікання 0,4…0,5% газу в повітрі. Так концентрація газу в повітрі вибухобезпечна, оскільки складає всього 20% нижньої межі займання. Разом з тим меркаптан має особливості збиратися у невеликій кількості в моторному маслі, системах живлення і пуску. Природні гази легші ніж повітря і тому збираються у верхній частині приміщення, а пари зріджених газів за густиною перевищують повітря і збираються в низьких місцях, які, як правило, погано провітрюються. При атмосферному тиску вуглеводневі гази не токсичні, але їх присутність у приміщені знижує в ньому вміст кисню. Потрапивши на шкіру людини рідка фаза пропан-бутанової суміші спричиняє обмороження, що нагадує опік. Санітарними нормами передбачається максимально допустима концентрація в повітрі приміщення насичених вуглеводнів 300 мг/м3, а ненасичених –100 мг/ м3.

5.7. Закордонні класифікації газоподібних палив

Масштаби використання газоподібного палива, як палива ДВЗ, у закордонних країнах залежить від співвідношення цін на рідке і газоподібне паливо, а також від вимог максимального використання власних ресурсів і зведення до мінімуму залежності від кон’юктури ринку на нафтопродукти.

Найбільшого поширення стиснутий і розріджені гази, як паливо для ДВЗ, одержали в Японії, США, Новій Зеландії і Канаді, а в європейських країнах – в Італії, Німеччині, Франції, Бельгії та Англії.

У США в 2002 р. використання зрідженого газу, як палива для ДВЗ, досягло більше 5 млн. т, на ньому працює приблизно 700 тис. автомобілів. Прийнята програма переобладнання автомобілів на стиснутий природний газ. На газ переведені в основному автомобілі сфери обслуговування, в тому числі вантажні і легкові автомобілі, таксі. Всі автомобілі виготовлено за універсальною схемою живлення. При використанні стиснутого газу вартість експлуатації зменшується в 1,6 рази у порівнянні з використанням рідкого палива, збільшується строк служ-

173

І.М. Осипов

би двигуна до капітального ремонту (з 95 до 130 тис. км), вартість установки обладнання окупається за 2…5 років. Ціна 1 м3 стиснутого газу в 2,8 рази менше ціни 1 л бензину. Для інших країн різниця в цінах на бензин і газоподібне паливо складає: в Німеччині 25%, в Австралії – 34%, в Італії – 38% і в Нідерландах – 56%.

Провідне місце в області застосування газоподібного палива займає Італія. В цій країні переведення автомобілів на газоподібне паливо почалось ще в 30-ті роки. В даний час в Італії на газобалонні автомобілі в структурі парку припадає 4,6%, у тому числі 1,6% на автомобілі, що працюють на стиснутому природному газі. Загальне споживання газоподібного палива на автомобільному транспорті Італії складає 3% (у тому числі 1,2% стиснутого) від загальної кількості газу, що витрачається галузями національної економіки.

УКанаді 1 м3 стиснутого природного газу нижче вартості 1 л бензину в 2 рази. В цій країні існують і інші стимули (податкові пільги, державна дотація в розмірі 400 доларів на автомобіль при переведенні його на природний газ), що робить економічно вигідним використання газоподібного палива. В результаті цього строк окупності газобалонного обладнання становить біля 1 року.

УНімеччині значне поширення газоподібне паливо одержало у 80-ті роки. Перевагу в цій країні надають зрідженому

газу. Автомобільний транспорт у 2002 році витратив біля 50 млн. т зрідженого газу і споживання його зростає.

Інтерес становить досвід експлуатації газобалонних автомобілів Японії, яка не має власних сировинних ресурсів для виробництва зрідженого газу, але досягла помітних успіхів в області ефективного його використання. В Японії таксомоторний парк (більше 300 тис. автомобілів) працює на зрідженому газі. Діє державний стандарт, який регламентує склад та інші параметри газу при його використанні в літній і зимовий періоди:

Примітка. У чисельнику наведені дані для зимового виду, у знаменнику

–для літнього.

Вінших країнах використовують зріджений газ різного виду, включаючи чистий пропан (США) і бутан (Швеція). Склад

ітеплотехнічні властивості, як правило, достатньо жорстко регламентуються. Відхилення від нормального складу обмежується межами А і В, які гарантують зміну теплоти згоряння і випаровування, що забезпечує економічну і надійну роботу двигунів при будь-яких погодних умовах (табл. 1.28).

Таблиця. 1.28

Характеристика зрідженого газу, який застосовується у Франції

175

Г.А. Попов

і прилади для оцінки експлуатаційних властивостей олій, вивчений вплив хімічного складу на їхню якість, досліджені процеси окислювання і впливу цих продуктів на роботу двигуна.

Розвиток виробництва нових мастил нерозривно зв'язано з працями по теорії і конструюванню двигунів і машин учених академіків В. Н. Болтонского й Е. А. Чудакова, професорів Д. Н. Вирубова, А. С. Орлина, М. М. Вихерта, И. М. Леніна і. др.

У зв'язку з різноманіттям моделей двигунів і різних умов експлуатації питання розробки, підбора і використання мастильних матеріалів для забезпечення високої експлуатаційної надійності і довговічності являються досить важливими й одночасно складними. У зв'язку з цим знання питань закономірностей поводження моторних олій у взаємозв'язку з характером роботи і технічним станом двигунів представляє важливу задачу для створення нових перспективних сортів олій.

Професор К.К. Папок обґрунтував думку і вніс істотний вклад у розвиток нової науки – хімотології, що повинна об'єднати цілий ряд суміжних наук, щоб прискореними темпами вирішувати питання ефективного використання техніки.

1.2. Аспекти проблеми поняття про тертя і його види

Як випливає з основних положенні в хімотології і триботехніки, проблеми зменшення тертя, корозії і загального зносу автомобілів, як і інших машин і механізмів, тісно зв'язані між собою. Якщо під загальним зносом металовиробу розуміти погіршення його функціональних властивостей і відповідне зменшення його первісної вартості, то загальний знос можна представити як сукупність різних видів зносу в тому числі корозії, і корозійно-механічних видів зносу.

При роботі різних вузлів і механізмів відбувається взаємне переміщення дотичних поверхонь деталей, при якому виникає тертя. Тертю у свою чергу супроводжує знос деталей. Оскільки сила тертя спрямована по дотичній до поверхні тертьових деталей і убік протилежну рухові, то вона є шкідливою. Від

178

Загальні відомості про мастильні матеріали

величини сили тертя, на подолання якої затрачається енергія, буде залежати коефіцієнт корисної дії механізму, а від характеру тертя величина зносу поверхонь і термін служби механізму

У залежності від характеру відносного переміщення деталей розрізняють тертя ковзання, що відноситься до тертя першого роду і тертя катання, що відноситься до тертя другого роду. Розрізняють також статичне тертя, що перешкоджає початкові руху і динамічне тертя – сила, що виникає при русі поверхонь.

Тертя ковзання по наявності і розподілові на тертьових поверхнях мастильного матеріалу може бути:

-сухе – між тертьовими поверхнями відсутнє мастильна речовина;

-рідинне – тертьові поверхні цілком раз ділені шаром мастильної речовини і тертя відбувається не між тертьовими поверхнями, а між частками самі речовини, що змазує;

-граничне – тертьові поверхні розділені найтоншим молекулярним шаром адсорбованих на них мастильних речовин;

-змішане – котре може бути напівсухим, що є перехідним між сухим і граничним тертям і напіврідинним, що є перехідним між рідинним і сухим або рідинним і граничним тертями.

Сухе тертя є вкрай небажаним, тому що воно приводить до різкого підвищення зносів тертьових поверхонь, зростанню затрачуваної енергії на подолання тертя, а високі температури, що розвиваються при цьому викликають задирки поверхонь, виплавку підшипників і т.д.

Сила при сухому терті може бути визначена, виходячи з закону Амонтона-Кулона, по формулі

деf – коефіцієнт тертя, що залежить від матеріалу і якості обробки поверхонь, рівний 0,1...0,9;

P – навантаження, нормальне до поверхні тертя. Коефіцієнт тертя – це відношення сили тертя двох тіл до

нормальної сили, що притискає ці тіла одне до іншого.

179

Г.А. Попов

Рідинне тертя на відміну від сухого, при роботі вузла забезпечує різке зменшення зносу і нагрівання деталей, скорочує втрати енергії на тертя, а також підвищує надійність і довговічність у роботі машин і механізмів. Рідинне тертя обумовлюється насамперед в'язкістю мастильної речовини, що знаходиться в зазорі між тертьовими поверхнями.

Проф. Н. П. Петров установив, що поводження мастильної речовини в шарі при взаємному переміщенні робочих поверхонь в умовах рідинного тертя підкоряється законам гідродинаміки. Розроблена в 1882 р. і потім підтверджена працями вітчизняних учених (Е.Е. Жуковським, С.А. Чаплигіним і ін.) гідродинамічна теорія змащування, з'явилася величезною подією в розвитку техніки і практиці застосовуння мастил. Завдяки цій теорії можна визначати умови, що забезпечують рідинне тертя, значення сили тертя, кількість теплоти, що відводиться мастилом, і т.д. Рідинне тертя, відповідно до гідродинамічної теорії, можливо за рахунок несучої здатності масляного шару, що виникає в результаті гідродинамічного тиску в масляному клиновому зазорі (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Розподіл тисків усередині масляного шару підшипника: а) – у поперечному перерізі; б) – у поздовжньому перетині; Р – навантаження, Х – епюра тисків усередині масляного шару; U – область розрядження

180