Hlavné prevádzkové materiály: typy, charakteristiky, účel

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Automobilové vybavenie nemôže fungovať bez paliva, mazív a iných materiálov. Majú množstvo špeciálnych vlastností, ktoré závisia od vlastností systému. Prevádzkové materiály zodpovedajú modelu vozidiel, vykonávajú mnoho funkcií v procese aplikácie. Aké sú a ako sa líšia, o tom budeme diskutovať ďalej.

Všeobecná definícia

Spotrebný materiál sú rôzne materiály, ktoré sa používajú vo vozidlách, ako napríklad benzín, nafta alebo plyn. Ide o drahé a environmentálne nebezpečné prípravky, pre ktoré vedci teraz hľadajú alternatívy. Namiesto prírodných zdrojov sa do procesu zapája elektrina. Vysoké nároky sú kladené na moderné materiály, ktoré sa používajú pri prevádzke automobilu. Je to potrebné na zlepšenie environmentálnej bezpečnosti.

Na celom svete sú stále najžiadanejšie klasické typy prevádzkových materiálov. ATako energia na pohyb vozidla sa používa benzín, ale aj iné podobné látky prírodného pôvodu. Ale to všetko má zlý vplyv na životné prostredie.

Spotrebný materiál udržiava systémy vozidla v požadovanej forme. Na tento účel každý model zahŕňa použitie vlastného typu paliva a iných kompozícií. Na tento účel sa používa systém špeciálnych značiek. Rôzne vozidlá majú rôznu štruktúru. Preto nemôžu existovať žiadne univerzálne materiály.

Odrody

Existujú tri skupiny materiálov, ktoré sa používajú v autách:

• Horľavé.
• Mazivá.
• Technické kvapaliny.

Palivo môže byť kvapalné alebo plynné. V prvom prípade ide o benzín a naftu. Premieňajú chemickú energiu na mechanickú energiu pomocou spaľovacieho motora. Benzín sa používa v zážihových piestových motoroch, zatiaľ čo motorová nafta sa zapaľuje kompresiou.

Oleje používané v systémoch automobilov sa používajú na úsporu energie, ktorá sa míňa na trenie. Mazivá zároveň zabezpečujú bezpečnú prevádzku vozidla. V závislosti od oblasti použitia oleja existujú:

• motor;
• transmission;
• turbine;
• cylinder;
• kompresia;
• reduced;
• elektrická izolácia;
• conservation;
• vacuum;
• specialized;
• nástroj.

Bsamostatná kategória je priradená mazivám, pomocou ktorých sa vykonáva tesnenie, tesnenie, konzervácia atď.

Špeciálne technické kvapaliny môžu vykonávať rôzne funkcie. Môžu byť použité v hydraulike ako pracovná kvapalina, ako chladiaca kvapalina atď.

Benzín

Pri zvažovaní výkonnostných charakteristík materiálov sa oplatí začať s najbežnejším typom paliva – benzínom. Ide o rafinovaný produkt, ktorý je spolu s motorovou naftou zmesou uhľovodíkov, rôznych prídavných prísad, ktoré zlepšujú výkonové vlastnosti paliva.

Zloženie benzínu zahŕňalo uhľovodíky, ktoré môžu vykypieť pri zahriatí na 35-200 ºС. V motorovej nafte sa tieto zložky varia pri 180-360 ºС. Dnes predložila prísne požiadavky na výkon pre materiály vrátane benzínu:

• neprerušené napájanie motora;
• tvorba zmesi so vzduchom v správnom pomere;
• spaľovanie je normálne, žiadna detonácia, úplné vo vnútri motora;
• pri rôznych teplotách prispieva k rýchlemu a spoľahlivému štartu motora;
• nespôsobuje koróziu a predčasné opotrebovanie;
• minimálne vklady v systéme;
• pri skladovaní a preprave sú zachované pôvodné vlastnosti.

Vlastnosti benzínu

Na splnenie vyššie uvedených požiadaviek musí mať benzín niekoľko vlastností. Najdôležitejšie sú:

1. Karburačné vlastnosti. Benzín musí tvoriť palivovú zmes so vzduchom, ktorá musí byť homogénna a úplne vyhorieť v motore. Aby to bolo možné, benzín musí mať určité ukazovatele hustoty, prchavosti, viskozity, tlaku nasýtených pár, nízkoteplotných vlastností.
2. Spaľovanie. Ide o rýchlosť reakcie interakcie uhľovodíkov a kyslíka, ktorá je sprevádzaná veľkým množstvom uvoľneného tepla.
3. Normálne a detonačné spaľovanie. V bežnom procese je proces charakterizovaný úplným spaľovaním paliva, jeho oxidáciou. Rýchlosť šírenia plameňa je v tomto prípade 10-40 m/s. Pri detonačnom spaľovaní sa rýchlosť zvyšuje na 1500-2000 m/s. V tomto prípade je proces nerovnomerný, vzniká rázová vlna.
4. Antidetonácia. Zloženie obsahuje tetraetylolovo, ktoré je zmiešané s látkami, ktoré zabraňujú usadzovaniu oxidov olova. Hovorí sa im mrchožrúti.

Nafta

Vzhľadom na hlavné prevádzkové materiály stojí za zmienku taká rozmanitosť, ako je motorová nafta. Vďaka určitým vlastnostiam je tento typ motora o 25-30% úspornejší ako benzínové odrody. Vo väčšine prípadov sa motorová nafta používa pre motory autobusov, nákladných áut a niektorých áut.

Na motorovú naftu sa počas prevádzky kladú špecifické požiadavky:

• Neprerušovaný vstup do systému.
• Podpora tvorby dobrej zmesi.
• Nemal by spôsobovať korozívne opotrebovanie.
• Bvýfuk, sací trakt, spaľovacia komora, na ihle atomizéra by nemali zostať žiadne usadeniny.
• Počiatočné charakteristiky musia byť zachované počas prepravy, skladovania.

Najdôležitejšími vlastnosťami naftového paliva sú jeho prchavosť, horľavosť a studený výkon.

V procese používania prevádzkových materiálov je potrebné zabezpečiť dobrý štart motora za akýchkoľvek podmienok. Frakcia preto nemôže byť ľahká. Ťažké odrody majú lepšie samovznietenie. Táto schopnosť motorovej nafty sa odhaduje podľa cetánového čísla (CN). Toto je podmienená charakteristika, ktorá sa rovná percentu cetánu v referenčnej zmesi. Z hľadiska horľavosti by malo byť ekvivalentné skúšobnému palivu.

Index samovznietenia ovplyvňuje tendenciu motorovej nafty vytvárať usadeniny, výkon motora a ľahké štartovanie. V moderných vozidlách sa používa zloženie, ktoré sa vyznačuje CCH od 45 do 50 jednotiek. Ak má palivo tento indikátor na úrovni 40 jednotiek, motor bude tvrdo pracovať. Zvyšovanie CN nad 50 jednotiek sa neodporúča. Palivo bude horieť rýchlejšie, ako sa môže šíriť cez komoru. Z tohto dôvodu je prevádzka motora narušená. Takáto motorová nafta nebude schopná úplne spáliť. Bude pozorovaný dym a účinnosť motora sa výrazne zníži.

Plynové palivá

Automobilový spotrebný materiál zahŕňa aj plynné palivá. Podľa fyzického stavu sú rozdelené do dvoch kategórií:

• compressed;
• skvapalnený.

Ak sú uhľovodíky charakterizované kritickými teplotami pod obvyklou úrovňou, potom sa plyn používa v stlačenej forme. Ak je indikátor vyšší, použijú sa kompozície v skvapalnenom stave. Hlavné požiadavky na plynné palivá sú:

• dobrá tvorba zmesi;
• vysoko kalorické;
• by nemalo viesť ku korozívnemu opotrebovaniu;
• minimálne vklady v systéme;
• zachovanie vlastností počas skladovania a prepravy;
• nízke výrobné a prepravné náklady.

Na výrobu skvapalneného plynu sa používa propán alebo bután. Ľahko sa premieňajú na tekuté skupenstvo. Na ich označenie sa používa označenie CIS. Takéto materiály sa skladujú pod tlakom 1,6 MPa. Pre autá sa vyrábajú zmesi propánu a butánu, ktoré je možné používať v lete aj v zime.

Do zloženia CIS sa pridávajú pachové látky, ktoré dodávajú zmesi silný zápach. To umožňuje ich únik.

Do automobilových prevádzkových materiálov patria aj stlačené plyny. Ich hlavnými zložkami sú metán, oxid uhoľnatý, vodík. Získavajú sa z plynov rôzneho pôvodu. V označení majú takéto kompozície písmená LNG. Metán v takejto zmesi obsahuje od 40 do 82%. Tento plyn nemôže byť skvapalnený bez chladenia.

Pri použití paliva LNG je možné výrazne znížiť nosnosť vozidla. Dojazd vozidla na plnú nádrž v tomtoprípad bude 2 krát menej ako na benzín. Keďže metán má vysokú odolnosť proti výbuchu, motory zvyšujú svoj kompresný pomer. CNG je z hľadiska horľavosti bezpečnejší ako benzín. Zároveň je však ťažké naštartovať motor pri nízkych teplotách.

Motorové oleje

Prevádzkové mazivá sú zaradené do samostatnej kategórie. Jednou z ich odrôd sú motorové oleje. Poskytujú:

• Znížte opotrebovanie pohyblivých častí v dôsledku trenia vytvorením silného a tenkého olejového filmu na povrchu;
• utesniť medzery v spojoch;
• odvádzanie tepla z pohyblivých častí;
• odstránenie opotrebovaných produktov, nečistôt z trecích zón;
• ochrana kovových prvkov pred koróziou;
• Prevencia vkladov akéhokoľvek druhu.

Na motorové oleje sa dnes kladú zvýšené požiadavky:

• optimálna viskozita vo všetkých prevádzkových režimoch;
• dobrá mazivosť;
• nízke odparovanie, delaminácia a penenie;
• ochrana proti korózii, mazivo s nízkou oxidáciou;
• nízka spotreba oleja počas prevádzky motora;
• dlhá životnosť bez poškodenia systému;
• zachovanie vlastností počas skladovania a prepravy.

Hlavnými vlastnosťami oleja sú viskozita a odolnosť voči nízkym teplotám. Dnes sa používajú tri skupiny motorových olejov:

• syntetika (úplne umelé komponenty);
• minerálne zloženie(vyrobené počas rafinácie ropy);
• polosyntetika (obsahuje minerálne a syntetické zlúčeniny).

Existujú určité miery spotreby prevádzkových materiálov, ktoré závisia od mnohých faktorov. Stojí za zmienku, že v prípade syntetických druhov mazív je toto číslo vyššie. Miera odpadu bude o 30-40% vyššia ako pri minerálnych kompozíciách. Preto sa syntetické oleje vymieňajú oveľa menej často. Ide o pokročilejšie kompozície, ktoré dokážu poskytnúť kvalitnú ochranu komponentov a mechanizmov aj pri zaťažení.

Syntetické oleje majú lepšie viskozitno-teplotné charakteristiky, vďaka čomu sa spotreba paliva automobilu znižuje o 4-5%. Zároveň však stojí za zmienku, že syntetika zďaleka nie je vhodná pre všetky motory. Pre motory nového štýlu je to najlepšia možnosť. Ale pre motory s najazdenými kilometrami, ktoré boli inštalované na autách v minulosti, je vhodné iba minerálne mazivo. Nesprávny výber typu kompozície vedie k rýchlej deštrukcii mechanizmov.

Prevodové oleje

V súčasnosti sa v systémoch automobilov a iných jednotkách používa veľké množstvo prevádzkových materiálov. Jednou z odrôd mazacích produktov je prevodový olej. Používa sa na zlepšenie kvality ozubených kolies. Takéto mechanizmy sa používajú pri prenose rôznych typov. V moderných autách sa najčastejšie používajú hypoidné (skrutkové) prevody. Majú silnejšie zuby ako rovné zuby. To zaisťuje hladký a tichý chod mechanizmu.

Aby systém fungoval hladko, sú zvýšené požiadavky na oleje pre takéto prevody. Je to spôsobené vysokou rýchlosťou posuvu. Prevodové oleje vykonávajú v systéme množstvo funkcií:

• zníženie mechanického opotrebovania pohyblivých častí;
• zníženie straty energie trením;
• prispievať k odvádzaniu tepla z trecích párov;
• zníženie hluku, vibrácií prevodov;
• Poskytuje ochranu pri náraze;
• zabrániť rozvoju korózie;
• v hydromechanických prevodovkách plnia funkciu pracovnej tekutiny.

Výkonové vlastnosti materiálov tiež podliehajú zvýšeným požiadavkám. V závislosti od podmienok, v ktorých mazivo funguje, sa určujú aj kvality materiálu. Hlavné parametre, ktoré ovplyvňujú činnosť oleja v prevodovke sú:

• teplotný režim;
• rýchlosť prevodu;
• špecifický tlak v kontaktnej zóne.

Prevodový olej je vystavený značnému teplu. Spočiatku má teplotu okolia. Potom počas prevádzky dosiahne úroveň vykurovania 120-130 ºС. V niektorých prípadoch môže indikátor stúpnuť na 150 ºС. Preto musí byť mazivo odolné voči vysokej teplote. V mraze mazivo nezamrzne a po zahriatí by nemalo byť príliš tekuté.

Masti

Existujú určité požiadavky na kvalitu prevádzkových materiálov. Vyvíjajú sa rôzne kompozície, ktoré môžu poskytnúť správne pracovné podmienky pre zariadenie. Jeden zBežne používanou látkou v systéme vozidla je tuk. Má hustú konzistenciu podobnú masti. Tento produkt pozostáva z olejovej bázy a pevného zahusťovadla.

Mazivo musí mať vysokú konzerváciu, vlastnosti proti opotrebeniu, chemickú stabilitu, tepelnú odolnosť. Na tento účel sú v kompozícii prítomné špeciálne prísady. Tuky môžu byť:

• anti-friction;
• conservation;
• lano;
• pečatenie.

Vzhľadom na prevádzkové vlastnosti materiálov stojí za zmienku, že každá z uvedených odrôd má svoj vlastný rozsah. Na zníženie opotrebovania a trenia pohyblivých mechanizmov sa teda používajú antifrikčné zlúčeniny. Konzervačné odrody zabraňujú rozvoju korózie počas skladovania a prevádzky. V príslušných uzloch sa používajú laná a tesniace hmoty.

Kvapaliny tlmičov

Technické kvapaliny zahŕňajú rôzne prevádzkové materiály. Jednou z odrôd je kompozícia určená pre systémy tlmenia vibrácií tela. Ide o tlmiace kvapaliny, ktoré sa používajú v teleskopických tlmičoch. To umožňuje vozidlu plynulejší chod pri jazde na zlých cestách.

Kvapaliny s nízkou viskozitou slúžia ako pracovná kvapalina v systéme. Vyrábajú sa hlavne na olejovej báze. Hlavným indikátorom, ktorý sa používa na určenie vlastností tlmiacej kvapaliny, je jej viskozita. Na túto charakteristiku sú kladené obzvlášť vysoké požiadavky pri teplotách pod nulou. V opačnom prípade sa výkon tlmičov citeľne zhorší. Z tohto dôvodu môže byť pozastavenie zablokované. Preto sa dnes používajú formulácie na syntetickej báze.

Kvapalina absorbujúca otrasy musí mať vhodné ukazovatele tepelnej vodivosti, tepelnej kapacity a vysokých mazacích vlastností. Nemal by byť náchylný na penenie, oxidáciu. Dôležitými vlastnosťami sú mechanická stabilita, prchavosť, kompatibilita s konštrukčnými prvkami, najmä s gumovými tesneniami.