Glavni delovni materiali: vrste, značilnosti, namen

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Avtomobilska oprema ne more delovati brez goriva, maziv in drugih materialov. Imajo številne posebne značilnosti, ki so odvisne od značilnosti sistema. Delovni materiali ustrezajo modelu vozil, opravljajo številne funkcije v procesu uporabe. Kaj so, v čem se razlikujejo, bomo razpravljali naprej.

Splošna definicija

Potrošni materiali so različni materiali, ki se uporabljajo v vozilih, kot so bencin, dizelsko gorivo ali plin. To so drage in okolju nevarne formulacije, za katere znanstveniki zdaj iščejo alternative. Namesto naravnih virov je v proces vključena električna energija. Visoke zahteve so postavljene do sodobnih materialov, ki se uporabljajo pri delovanju avtomobila. To je potrebno za izboljšanje okoljske varnosti.

Po vsem svetu so klasične vrste operativnih materialov še vedno najbolj iskane. ATkot energija za gibanje vozila se uporablja bencin, pa tudi druge podobne snovi naravnega izvora. A vse to slabo vpliva na okolje.

Potrošni material ohranja sisteme vozila v želeni obliki. Da bi to naredili, vsak model vključuje uporabo lastne vrste goriva in drugih sestavkov. Za to se uporablja sistem posebnih oznak. Različna vozila imajo različno strukturo. Zato ne more biti univerzalnih materialov.

Sorte

Obstajajo tri skupine materialov, ki se uporabljajo v avtomobilih:

• gorljivo.
• Maziva.
• Tehnične tekočine.

Gorivo je lahko tekoče ali plinasto. V prvem primeru je to bencin in dizel. S pomočjo motorja z notranjim zgorevanjem pretvarjajo kemično energijo v mehansko energijo. Bencin se uporablja v batnih motorjih na vžig s svečko, medtem ko se dizelsko gorivo vžiga s kompresijo.

Olja, ki se uporabljajo v avtomobilskih sistemih, se uporabljajo za varčevanje z energijo, ki se porabi za trenje. Hkrati maziva zagotavljajo varno delovanje vozila. Glede na področje uporabe olja obstajajo:

• motor;
• prenos;
• turbina;
• valj;
• stiskanje;
• zmanjšano;
• električna izolacija;
• ohranjanje;
• vakuum;
• specializirano;
• instrument.

Bločena kategorija je dodeljena mastim, s pomočjo katerih se izvajajo tesnjenje, tesnjenje, konzerviranje itd.

Posebne tehnične tekočine lahko opravljajo različne funkcije. Uporabljajo se lahko v hidravliki kot delovna tekočina, kot hladilno sredstvo itd.

bencin

Ko upoštevamo značilnosti delovanja materialov, je vredno začeti z najpogostejšim tipom goriva - bencinom. To je rafiniran izdelek, ki je poleg dizelskega goriva mešanica ogljikovodikov, različnih dodatnih dodatkov, ki izboljšujejo zmogljivosti goriva.

Sestava bencina vključuje ogljikovodike, ki lahko zavrejo, ko se segrejejo na 35-200 ºС. V dizelskih gorivih te komponente zavrejo pri 180-360 ºС. Danes je postavil stroge zahteve glede zmogljivosti za materiale, vključno z bencinom:

• neprekinjena oskrba motorja;
• tvorba zmesi z zrakom v pravem razmerju;
• izgorevanje je normalno, brez detonacije, v celoti v motorju;
• pri različnih temperaturah prispeva k hitremu in zanesljivemu zagonu motorja;
• ne povzroča korozije in prezgodnje obrabe;
• minimalni depoziti v sistemu;
• pri shranjevanju in transportu se ohranijo originalne lastnosti.

Lastnosti bencina

Za izpolnjevanje zgornjih zahtev mora bencin imeti številne lastnosti. Najpomembnejši so:

1. Lastnosti karburacije. Bencin mora tvoriti mešanico goriva z zrakom, ki mora biti homogena in popolnoma izgoreti v motorju. Za to mora bencin imeti določene kazalnike gostote, hlapnosti, viskoznosti, tlaka nasičenih hlapov, nizkotemperaturnih lastnosti.
2. Izgorevanje. To je hitrost reakcije interakcije ogljikovodikov in kisika, ki jo spremlja velika količina sproščene toplote.
3. Normalno in detonacijsko zgorevanje. V normalnem procesu je za proces značilno popolno zgorevanje goriva, njegova oksidacija. Hitrost širjenja plamena v tem primeru je 10-40 m/s. Med detonacijskim zgorevanjem se hitrost poveča na 1500-2000 m/s. V tem primeru je proces neenakomeren, pojavi se udarni val.
4. Antidetonacija. Sestava vključuje tetraetil svinec, ki je pomešan s snovmi, ki preprečujejo odlaganje svinčevih oksidov. Imenujejo se mrhovinarji.

dizelsko gorivo

Glede na glavne delovne materiale je vredno omeniti takšno sorto, kot je dizelsko gorivo. Zaradi določenih lastnosti je ta tip motorja 25-30% varčnejši od bencinskih sort. V večini primerov se dizelsko gorivo uporablja za motorje avtobusov, tovornjakov in nekaterih avtomobilov.

Za dizelsko gorivo so med delovanjem določene posebne zahteve:

• Nemoten vstop v sistem.
• Spodbujanje dobre tvorbe mešanice.
• Ne sme povzročiti jedke obrabe.
• Bizpuh, sesalni trakt, zgorevalna komora, na igli atomizatorja ne sme ostati nobenih usedlin.
• Začetne lastnosti je treba ohraniti med transportom, skladiščenjem.

Najpomembnejše lastnosti dizelskega goriva so njegova hlapnost, vnetljivost in hladno delovanje.

V procesu uporabe delovnih materialov je potrebno zagotoviti dober zagon motorja v vseh pogojih. Zato frakcija ne more biti lahka. Težke sorte imajo boljši samovžig. Ta sposobnost dizelskega goriva je ocenjena s cetanskim številom (CN). To je pogojna lastnost, ki je enaka odstotku cetana v referenčni mešanici. Po vnetljivosti mora biti enakovredno preskusnemu gorivu.

Indeks samovžiga vpliva na nagnjenost dizelskega goriva k tvorbi usedlin, zmogljivost motorja in enostaven zagon. V sodobnih vozilih se uporablja sestava, za katero je značilen CCH od 45 do 50 enot. Če ima gorivo ta indikator na ravni 40 enot, bo motor trdo deloval. Povečanje CN nad 50 enot ni priporočljivo. Gorivo bo gorelo hitreje, kot se lahko razširi skozi komoro. Zaradi tega je moteno delovanje motorja. Takšno dizelsko gorivo ne bo moglo popolnoma zgoreti. Opažen bo dim in učinkovitost motorja se bo opazno zmanjšala.

Plinska goriva

Potrošni material za avtomobile vključuje tudi plinasta goriva. Glede na njihovo fizično stanje so razdeljeni v dve kategoriji:

• stisnjeno;
• utekočinjeno.

Če so za ogljikovodike značilne kritične temperature, nižje od običajne ravni, se plin uporablja v stisnjeni obliki. Če je indikator višji, se uporabljajo sestavki v utekočinjenem stanju. Glavne zahteve za plinasta goriva so:

• dobro tvorjenje mešanice;
• visoko kalorično;
• ne sme povzročiti korozivne obrabe;
• minimalni depoziti v sistemu;
• ohranjanje lastnosti med skladiščenjem in prevozom;
• nizki stroški izdelave in pošiljanja.

Propan ali butan se uporablja za proizvodnjo utekočinjenega plina. Preprosto jih je pretvoriti v tekoče stanje. Za njihovo označevanje se uporablja oznaka CIS. Takšni materiali so shranjeni pod tlakom 1,6 MPa. Za avtomobile se proizvajajo mešanice propana in butana, ki se lahko uporabljajo poleti ali pozimi.

V sestavi CIS so dodane dišave, ki dajejo mešanici močan vonj. To omogoča njihovo uhajanje.

Materiali za delovanje avtomobilov vključujejo tudi stisnjene pline. Njihove glavne sestavine so metan, ogljikov monoksid, vodik. Pridobivajo se iz plinov različnega izvora. V oznaki imajo takšne kompozicije črke LNG. Metan v takšni mešanici vsebuje od 40 do 82%. Tega plina ni mogoče utekočiniti brez hlajenja.

Pri uporabi goriva LNG je možno znatno zmanjšati nosilnost vozila. Prevoženih kilometrov vozila s polnim rezervoarjem v temprimer bo 2-krat manj kot pri bencinu. Ker ima metan visoko odpornost proti detonaciji, motorji povečajo svoje kompresijsko razmerje. CNG je glede vnetljivosti varnejši od bencina. Toda hkrati je zagon motorja pri nizkih temperaturah težak.

motorna olja

Operativna maziva so razporejena v ločeno kategorijo. Ena od njihovih sort so motorna olja. Zagotavljajo:

• Zmanjšajte obrabo gibljivih delov zaradi trenja z ustvarjanjem močnega in tankega oljnega filma na površini;
• zatesnite vrzeli na spojih;
• odvajanje toplote iz gibljivih delov;
• odstranjevanje izdelkov za obrabo, onesnaževal iz območij trenja;
• zaščita kovinskih elementov pred korozijo;
• Preprečevanje kakršnih koli depozitov.

Za motorna olja so danes predlagane večje zahteve:

• optimalna viskoznost v vseh načinih delovanja;
• dobra mazljivost;
• nizko izhlapevanje, razslojevanje in penjenje;
• zaščita pred korozijo, mast z nizko oksidacijo;
• nizka poraba olja med delovanjem motorja;
• dolga življenjska doba brez poškodb sistema;
• ohranjanje kakovosti med skladiščenjem in transportom.

Glavni lastnosti olja sta viskoznost in odpornost na nizke temperature. Danes se uporabljajo tri skupine motornih olj:

• sintetika (popolnoma umetne komponente);
• mineralna sestava(proizvedeno med rafiniranjem nafte);
• polsintetika (vsebuje mineralne in sintetične spojine).

Obstajajo določene stopnje porabe operativnih materialov, ki so odvisne od številnih dejavnikov. Omeniti velja, da je pri sintetičnih sortah maziv ta številka višja. Stopnja odpadkov bo 30-40% višja kot pri mineralnih sestavkih. Zato se sintetična olja menjajo veliko manj pogosto. To so naprednejše sestave, ki lahko zagotovijo visokokakovostno zaščito komponent in mehanizmov tudi v obremenjenih pogojih.

Sintetična olja imajo boljše viskoznostno-temperaturne lastnosti, zaradi česar se poraba goriva avtomobila zmanjša za 4-5%. Toda hkrati je treba omeniti, da sintetika še zdaleč ni primerna za vse motorje. Za motorje novega sloga je to najboljša možnost. Toda za motorje s kilometrino, ki so bili v preteklosti nameščeni na avtomobile, je primerna samo mineralna mast. Napačna izbira vrste kompozicije vodi do hitrega uničenja mehanizmov.

Olja za menjalnike

Danes obstaja ogromno različnih delovnih materialov, ki se uporabljajo v avtomobilskih sistemih in drugih enotah. Ena od vrst maziv je olje za menjalnike. Uporablja se za izboljšanje kakovosti zobnikov. Takšni mehanizmi se uporabljajo pri prenosu različnih vrst. Hipoidne (vijačne) prestave se najpogosteje uporabljajo v sodobnih avtomobilih. Imajo močnejše zobe kot ravni zobje. To zagotavlja gladko in tiho delovanje mehanizma.

Da bi sistem deloval nemoteno, so za takšne prestave večje zahteve za olja. To je posledica visokih hitrosti drsenja. Olja za menjalnike opravljajo številne funkcije v sistemu:

• zmanjšajte mehansko obrabo gibljivih delov;
• zmanjšajte izgubo energije zaradi trenja;
• prispevajo k odvajanju toplote iz drgalnih parov;
• zmanjšajte hrup, vibracije prestav;
• Zagotavlja zaščito pred udarci;
• preprečite razvoj korozije;
• v hidromehanskih menjalnikih opravljajo funkcijo delovne tekočine.

Zmogljive lastnosti materialov so prav tako predmet povečanih zahtev. Glede na pogoje, v katerih mazivo deluje, se določijo tudi kvalitete materiala. Glavni parametri, ki vplivajo na delovanje olja v menjalniku, so:

• temperaturni režim;
• prestavna hitrost;
• specifični tlak v kontaktnem območju.

Olje menjalnika je izpostavljeno močni vročini. Na začetku ima temperaturo okolice. Nato med delovanjem raven ogrevanja doseže 120-130 ºС. V nekaterih primerih se lahko indikator dvigne na 150 ºС. Zato mora biti mazivo odporno na visoko temperaturno segrevanje. V zmrzali mazivo ne zmrzne, pri segrevanju pa ne sme postati pretirano tekoče.

masti

Obstaja nekaj zahtev glede kakovosti operativnih materialov. Razvijajo se različne kompozicije, ki lahko zagotovijo pravilne delovne pogoje za opremo. Eden odPogosto uporabljena snov v sistemu vozila je mast. Ima gosto, mazilo podobno konsistenco. Ta izdelek je sestavljen iz oljne osnove in trdnega zgoščevalca.

Mast mora imeti visoko ohranjenost, lastnosti proti obrabi, kemično stabilnost, toplotno odpornost. Za to so v sestavi prisotni posebni dodatki. Masti so lahko:

• proti trenju;
• ohranjanje;
• vrv;
• pečatenje.

Glede na operativne lastnosti materialov je treba omeniti, da ima vsaka od naštetih sort svoj obseg. Tako se antifrikcijske spojine uporabljajo za zmanjšanje obrabe in trenja gibljivih mehanizmov. Konzervacijske sorte preprečujejo razvoj korozije med skladiščenjem in obratovanjem. Vrvi in tesnilne mase se uporabljajo v ustreznih vozliščih.

tekočine za amortizer

Tehnične tekočine vključujejo različne delovne materiale. Ena od sort je sestava, zasnovana za sisteme za dušenje vibracij telesa. To so blažilne tekočine, ki se uporabljajo v teleskopskih amortizerjih. To omogoča, da vozilo teče bolj gladko med vožnjo po slabih cestah.

Nizko viskozne tekočine služijo kot delovna tekočina v sistemu. Izdelane so predvsem na osnovi olja. Glavni indikator, ki se uporablja za določanje lastnosti dušilne tekočine, je njena viskoznost. Pri temperaturah pod ničlo se za to lastnost postavljajo še posebej visoke zahteve. V nasprotnem primeru se delovanje blažilnikov opazno poslabša. Zaradi tega je lahko prekinitev blokirana. Zato se danes uporabljajo sintetične formulacije.

Tekočina za blaženje udarcev mora imeti ustrezne kazalnike toplotne prevodnosti, toplotne kapacitete, visoke mazalne lastnosti. Ne sme biti nagnjena k penjenju, oksidaciji. Pomembne lastnosti so mehanska stabilnost, hlapnost, združljivost s konstrukcijskimi elementi, zlasti z gumijastimi tesnili.