Приборные и защитные смазки.

ЦИАТИМ-201 – приборная смазка, представляющая собой вазелиновое приборное масло (МВП), загущенное литиевым мылом стеариновой кислоты и содержащее антиокислительную присадку. Смазка работоспособна от –60 до +90 °С. Ее применяют в подшипниках качения и скольжения, шарнирах направляющих, узлах трения автомобилей и тракторов, работающих с малым усилием сдвига при невысоких нагрузках.

ПВК – углеводородная защитная смазка от желтого до коричневого цвета, получаемая сплавлением петролатума с вязким остаточным маслом при дополнительном введении 5 % церезина и присадки. Смазку используют для черных и цветных металлов любой формы и размеров. Она обладает высокими водостойкостью и стабильностью, нерастворима в воде. Металлические детали окунают в расплавленную смазку или ПВК наносят на деталь кистью, щеткой при температурах не ниже 10 °С. Работоспособна при температуре от –50 до +45 °С. Срок хранения деталей, законсервированных этой смазкой, 10 лет.

 

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите требования, предъявляемые к эксплуатационным свойствам моторных масел.

2. Для чего вводят присадки в моторные масла?

3. Как классифицируют моторные масла по эксплуатационным свойствам?

4. Как классифицируют моторные масла по вязкости?

5. Назовите основное преимущество синтетических масел перед минеральными.

6. Какое масло называют всесезонным загущенным?

7. Как маркируют моторные масла?

8. Какие моторные масла применяют для бензиновых двигателей?

9. Какие моторные масла используют в дизелях?

10. В каких условиях работают трансмиссионные масла?

11. Какие эксплуатационные требования к ним предъявляют?

12. Как классифицируют трансмиссионные масла по вязкости?

13. Расскажите о группах трансмиссионных масел, классифицированных по эксплуатационным свойствам.

14. Какие масла применяют в трансмиссиях тракторов?

15. Какие масла применяют в трансмиссиях автомобилей КамАЗ?

16. Где применяют индустриальные масла?

17. Какие требования предъявляют к эксплуатационным свойствам индустриальных масел?

18. Как маркируют индустриальные масла? Укажите основные марки масел, используемые в сельскохозяйственном производстве.

19. Расскажите о компрессорных маслах и их свойствах.

20. Назовите марки компрессорных масел.

21. Для чего служат электроизоляционные масла?

22. Каков состав пластичных смазок?

23. Назовите эксплуатационные свойства пластичных смазок.

24. На какие группы по назначению делят смазки?

25. Как обозначают пластичные смазки?

26. Расскажите о составе и области применения солидолов и смазки Литол-24.

27. Каково назначение углеводородной защитной смазки ПВК?

ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ

 

4.1 Гидравлические масла

Требования к гидравлическим маслам. Многие агрегаты и механизмы современных тракторов, автомобилей и различных сельскохозяйственных машин приводятся в действие гидравлическими передачами. К ним относятся гидромеханические трансмиссии, гидротрансформаторы, гидроусилители руля и другие устройства. Они обеспечивают плавную и равномерную передачу мощности с высоким КПД (около 95 %). Это их главное преимущество перед пневматическими и механическими передачами.

Рабочим телом для гидравлических систем и гидромеханических передач тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин служат легкоподвижные и практически несжимаемые жидкости – гидравлические масла. Они работают в очень тяжелых условиях – при температуре от +70 до –40 °С и давлении до 10 МПа, в контакте с деталями из цветных и черных металлов, с резиновыми и кожаными уплотнителями, шлангами. Поэтому такие жидкости должны иметь низкую температуру застывания, сравнительно небольшую вязкость и температуру кипения примерно на 30 °С выше возможной рабочей температуры (чтобы в системе не образовывались паровые пробки). При понижении температуры жидкости должны незначительно увеличиваться в объеме.

Классификация. Гидравлические масла должны обладать хорошими смазывающими свойствами, химической стабильностью, не разлагаться и не расслаиваться, не разъедать цветные и черные металлы, резину и кожу.

В соответствии с ГОСТ 17479.3–85, который аналогичен меж­дународному стандарту ISO 3448, гидравлические масла по вязкости при 40 °С делят на 10 классов (табл. 4.1).

 

4.1Классы вязкости гидравлических масел

Класс вязкости	Кинематическая вязкость при 40 °С, мм2/с	Класс вязкости	Кинематическая вязкость при 40 °С, мм2/с
	4,14...5,06		28,8…35,2
	6,12...7,48		41,4...50,6
	9...11		61,2...74,8
	13,5...16,5		90...110
	19,8...24,2		135...165

 

В зависимости от эксплуатационных свойств гидравлические масла делят на три группы: А, Б, В.

Группа А (группа НН по ИСО) – минеральные масла без присадок, применяемые в малонагруженных гидравлических системах с шестеренными или поршневыми насосами, работающими при давлении от 15 МПа и максимальной температуре масла в объеме до 80 °С.

Группа Б (группа HL по ИСО) – масла с антикоррозионными и антиокислительными присадками. Они предназначены для средненапряженных гидросистем с различными насосами, работающими при давлении до 2,5 МПа и температуре масла в объеме свыше 80 °С.

Группа В (группа НМ по ИСО) – высокоочищенные масла с антикоррозионными, антиокислительными и противоизносными присадками. Применяют для гидросистем, работающих при давлении свыше 25 МПа и температуре масла в объеме свыше 90 °С.

В гидравлические масла указанных групп могут быть введены антипенные и вязкостные присадки. Загущенные вязкостными присадками масла соответствуют группе HV по ISO 6743/4.

Обозначение отечественных гидравлических масел состоит из групп знаков, первая из которых включает в себя буквы МГ (минеральное гидравлическое), вторая – цифры, соответствующие классу вязкости, третья – буквы, указывающие принадлежность масла к группе по эксплуатационным свойствам.

Пример обозначения гидравлического масла: МГ-15-В, где МГ – минеральное гидравлическое масло, 15 – класс вязкости (значения кинематической вязкости при 40 °С находятся в диапазоне 13,5...16,5мм²/с), В – группа масла по эксплуатационным свойствам.

Далее рассмотрены гидравлические жидкости, наиболее широко применяемые в сельскохозяйственной технике.

Веретенное масло АУ (МГ-22-А) – средневязкое гидравлическое масло, получаемое из малосернистых и сернистых парафинистых нефтей. Его используют в различных гидравлических передачах, амортизаторах и гидроусилителях руля автомобилей, для смазывания узлов и механизмов, работающих в условиях низких температур, а также в гидравлических системах точных станков, работающих при частоте вращения до 160 мин^-1, когда требуется высококачественное масло.

Показатели качества веретенного масла: плотность 886...896 кг/м³,низкая температура застывания (около –45 °С) и невысокое кислотное число (не более 0,07 мг КОН/г). Веретенное масло АУ обеспечивает пуск гидросистем при температурах выше –35 °С. Максимально допустимый (кратковременно) верхний температурный предел 100 °С, оптимальная рабочая температура 50...60 °С. Это масло вырабатывают из низкозастывающих нефтей, которые подвергают углубленной очистке фенолом и глубокой депарафинизации.

Гидравлическое масло АУЛ (МГ-22-Б) обладает хорошими про­тивокоррозионными и антиокислительными свойствами, высокой химической стабильностью, содержит до 2 % присадок, имеет кислотное число 0,3...0,6 кг КОН/г. Изменение массы резины, испытываемой в этом масле при 130 °С в течение 72 ч, составило 1,5%. Это масло обеспечивает пуск гидросистем без предварительного подогрева при температурах выше –40 °С. Максимальная кратковременно допустимая температура масла при эксплуатации составляет 125 °С, оптимальная рабочая температура 50...60°С, температура застывания –45 °С.

Масло вырабатывают из низкозастывающих нефтей методом углубленной очистки с добавлением антикоррозионной и антиокислительной присадок.

Гидравлическое масло единое МГЕ-10А (МГ-15-В) представляет собой прозрачную жидкость от желтого до светло-коричневого цвета и обладает хорошими эксплуатационными свойствами. Оно предназначено для гидравлических систем и механизмов, эксплуатируемых при температуре масла в системе от +70 до –60 °С. Максимальная кратковременно допустимая температура масла при работе 90 °С, оптимальная рабочая температура 35...40 °С, температура застывания –70 °С.

Масло получают из низкозастывающей нефти с добавлением вязкостной, антиокислительной, антикоррозионной и противоизносной присадок.

Гидравлическое масло ВМГЗ (М-15-В) – маловязкая низкоза-стывающая жидкость на основе минерального масла. Это масло используют в средней полосе нашей страны не только в летний, но и в зимний период в качестве рабочей жидкости для гидравлических систем различной подвижной наземной техники при температуре масла в системе от +50 до –70 °С. Максимальная кратковременно допустимая температура масла при эксплуатации 90 °С, оптимальный температурный режим 40...50 °С, температура застывания не выше –60 °С.

Масло вырабатывают из низкозастывающих сернистых нефтей методом гидрокаталитического крекинга с добавлением антиокислительной, антикоррозионной, противоизносной и противопенной присадок.

Индустриальные масла И-ЛГ-А-15 (И-12А) и И-Г-А-32 (И-20А) представляют собой очищенные дистиллятные масла, получаемые соответственно из сернистых и малосернистых нефтей методом селективной очистки. Не содержат присадок.

Индустриальное масло И-ЛГ-А-15 (И-12А) применяют для гид­роусилителя руля и других гидросистем автомобилей и тракторов в зимний период, а масло И-Г-А-32 (И-20А) – в летний период.

Моторные масла, рекомендуемые заводскими инструкциями для тракторов, не отвечают требованиям, предъявляемым к гидравлическим жидкостям. Применение моторных масел в гидросистемах тракторов объясняется только тем, что насосы гидросистем и картера двигателя разъединены сальником. В случае выхода из строя сальника гидравлическая жидкость может попасть в картер и вывести из строя двигатель. Установка на тракторах раздельных систем позволяет шире использовать в гидравлической системе маловязкие жидкости.

Масла для гидромеханических передач. Их выпускают трех марок: А, Р, МГТ.

Масло марки А представляет собой глубокоочищенный дистиллят селективной очистки, загущенный вязкостной присадкой. В масло вводят антиокислительную, противоизносную, моющую и антипенную присадки. Используют всесезонно в гидротрансформаторах и автоматических коробках передач автомобилей при температуре окружающего воздуха до –35 °С. Масло применяют также в зимний период в гидростатических приводах самоходной сельскохозяйственной техники.

Масло марки Р производят на основе веретенного масла АУ, в которое добавляют моющую, противоизносную, антиокислительную и антипенную присадки. Его используют в гидросистеме усилителя руля и гидрообъемных передачах. Изменение массы резины, испытываемой в этом масле, не превышает 5 %. Масло марки Р обеспечивает пуск гидрообъемных систем автомобилей при температурах выше –35 °С без специального подогрева. Максимальная кратковременно допустимая при эксплуатации температура масла 125 °С, оптимальная рабочая температура 50...60°С, температура застывания не выше –45 °С.

Масло МГТ –это дистиллятное масло селективной очистки и глубокой депарафинизации, загущенное. Обладает высокими антиокислительными, противоизносными, антифрикционными, противокоррозионными и антипенными свойствами. Масло используют в гидромеханических коробках передач и гидросистемах навесного оборудования при температуре окружающего воздуха от +50 до –50 °С.

 

4.2 Охлаждающие жидкости

 

Общие сведения. При работе двигателя некоторые детали, со­прикасаясь с горячими газами, сильно нагреваются. Высокая температура поршней, цилиндров, головки и клапанов приводит к усиленному нагаро- и лакообразованию, повышенным трению, задирам и изнашиванию деталей. Для нормальной работы двигателя температура его деталей должна поддерживаться на определенном уровне. Это обеспечивает система охлаждения, которая в зависимости от быстроходности и мощности двигателя отводит 15...35% теплоты, образующейся при сгорании топлива. В бензиновых и газовых двигателях доля отводимой теплоты всегда больше, чем в дизельных. Температуру в системе охлаждения необходимо поддерживать на строго определенном уровне в соответствии с указаниями завода-изготовителя для данной марки двигателя.

Хорошая работа системы охлаждения зависит от правильного выбора и качества охлаждающей жидкости. Охлаждающие жидкости должны отвечать следующим требованиям: иметь низкую температуру замерзания, высокие температуры кипения и самовоспламенения (длябезопасности эксплуатации), большие теплоемкость и теплопроводность; не образовывать накипи и отложений в системе охлаждения; не влиять на резиновые изделия и не вызывать коррозии металлов; обладать высокими антипенными свойствами; быть нетоксичными, дешевыми, обеспечивать минимальный расход топлива и масла.

Вода, широко используемая в качестве охлаждающей жидкости, наряду с такими преимуществами, как высокая теплоемкость, доступность приобретения, пожаробезопасность и безвредность для человека, имеет ряд существенных недостатков. Главным недостатком является высокая температура замерзания (0 °С). При этом вода увеличивается в объеме примерно на 10%, вследствие чего может произойти разрыв головок цилиндров, блоков и радиаторов, поскольку лед при расширении оказывает на стенки системы давление около 245 МПа. Угроза замерзания воды в системе охлаждения создает большие трудности при эксплуатации двигателей в зимнее время. К недостаткам воды следует отнести также сравнительно низкую температуру кипения.

Температура охлаждающей воды в автотракторных двигателях поддерживается на уровне 80...90 °С.

Вода обладает коррозионными свойствами. В ней находятся растворенные газы и некоторые соли, которые коррозируют металлы. Высокой коррозийностью обладают кислород, диоксид углерода и сероводород. Вода в системе охлаждения образует шламы и накипь.

Накипь представляет собой плотные прочные отложения, обра­зующиеся на горячих стенках рубашки системы охлаждения за счет выпадения из воды различных солей. Шламом называют илистые отложения минерального или органического происхождения, которые постепенно коагулируются и оседают в застойных зонах системы охлаждения. Шлам и накипь уменьшают сечение каналов и имеют очень низкую теплопроводность, что резко снижает отвод теплоты от охлаждаемых деталей. При больших отложениях накипи и шлама в рубашке двигателя отвод теплоты от стенок цилиндров может снизиться на 40 %. Это приводит к перегреву двигателя, вязкость масла снижается, ухудшаются условия смазывания деталей, повышается их износ, растет склонность бензина к детонации у бензиновых двигателей, повышается расход топлива.

Атмосферная вода (снеговая, дождевая) наиболее чистая. В ней нет растворенных солей и органических веществ, но всегда присутствуют растворенные газы. В речной воде значительно больше растворенных солей, чем в болотной и прудовой. В последних преобладают органические вещества.

Склонность к образованию накипи в системе охлаждения ха­рактеризуется жесткостью воды, обусловленной содержанием в ней ионов кальция и магния. Единица жесткости воды – моль на кубический метр (моль/м³). Различают устранимую и неустранимую жесткость воды. Устранимая жесткость воды обусловлена присутствием в воде карбонатных и гидрокарбонатных ионов солей кальция и магния, удаляемых при кипячении. Эти соли могут находиться в растворенном состоянии в воде лишь в присутствии углекислоты. В процессе кипения воды углекислота разлагается, а соли распадаются и выпадают в осадок. Чем выше температура стенок блока цилиндров, тем быстрее идут распад солей и образование накипи. При этом вода умягчается, а жесткость ее устраняется.

Неустранимая жесткость обусловлена присутствием в воде солей, которые не разлагаются при кипячении, однако они выпадают в осадок и участвуют в образовании накипи при испарении части воды из системы охлаждения, когда их концентрация превысит предел насыщения. Воду считают мягкой, если общее содержание в ней солей не превышает 3 моль/м³, средней жесткости – 3...6 моль/м³ и жесткой – более 6 моль/м³. Жесткая вода непригодна для систем охлаждения двигателей.

Обычно жесткость воды определяют в лабораторных условиях, но ее можно оценить и простым способом. Так, в мягкой воде образуется устойчивая мыльная пена, в воде средней жесткости пена образуется при длительном намыливании, а в жесткой воде она не образуется совсем. Как правило, в северных районах нашей страны воды мягкие. Чем южнее район, тем выше жесткость. В южных районах жесткость воды иногда составляет 80...100 моль/м³.

В двигателях внутреннего сгорания необходимо использовать только мягкую воду, почти не образующую отложений накипи. Перед заправкой в систему охлаждения воду нужно профильтровать для удаления механических примесей.

Воду средней жесткости и жесткую следует умягчать различными способами. Самым простым из них является кипячение. Прокипяченную воду надо профильтровать через плотную ткань для удаления осадка. При химических способах умягчения воды все соли переводятся в осадок, который затем удаляют отстаиванием и фильтрацией. Для умягчения воды используют растворы соды и извести, тринатрийфосфат, гексаметафосфат и другие реагенты. Широко распространен катионовый способ. Катионами называют вещества, которые могут обменивать свои катионы на катионы растворенных в воде солей, в результате чего накипь не образуется. Предотвращать образование накипи в системе охлаждения двигателя можно непосредственно вводом в систему специальных присадок, для чего используют хромпик и фосфаты натрия, которые переводят накипеобразующие соли в рыхлые осадки.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости (этиленгликолевые антифризы) широко используют в качестве охлаждающих жидкостей для автотракторных двигателей. Этиленгликоль – это двухатомный спирт, представляющий собой ядовитую жидкость без цвета и запаха. Он хорошо смешивается с водой в любых соотношениях и замерзает при –11,5°С. Однако при смешивании этиленгликоля с водой температура застывания смеси ниже, чем каждого из компонентов в отдельности. При смешивании этиленгликоля с водой в различных соотношениях можно получить смеси, замерзающие от 0 до –75 °С. По мере добавления в воду этиленгликоля температура смеси понижается. Минимальная температура смеси достигается при содержании в ней 33 % воды. Дальнейшее уменьшение ее содержания ведет к повышению температуры замерзания (рис. 4.1). Поскольку плотности этиленгликоля и воды разные, то при смешивании их в различных соотношениях изменяется плотность антифриза. По плотности охлаждающей жидкости можно определить температуру ее замерзания.

К охлаждающим низкозамерзающим жидкостям относятся водные растворы этиленгликоля с антикоррозионными, антивспенивающими, стабилизирующими и красящими добавками. Их изготовляют следующих марок:

ОЖ-К (концентрат) – воды не более 5%, плотность 1100...1150 кг/м³. При добавлении в концентрат дистиллированной воды в объемном соотношении 1: 1 температура кристаллизации раствора –35 °С;

ОЖ-65 – плотность 1085...1100 кг/м³, начало кристаллизации не выше –65 °С;

ОЖ-40 — плотность 1065... 1085 кг/м³, начало кристаллизации не выше -40 °С.

Характеристика охлаждающей низкозамерзающей жидкости «Тосол» приведена в табл. 4.2.

 

Рис. 4.1. Температура замерзания смеси этиленгликоля и воды в зависимости от ее состава: А, Б – точки замерзания смеси