1. Теоретическая часть
1.1 Дайте основные определения и понятия, используемые приопределения качества эксплуатационных материалов:
— бензинов;
— дизельного топлива;
— моторных масел;
— трансмиссионных масел;
— пластичных смазок;
— технических жидкостей;
— красок;
— клеев;
— герметиков.
В соответствии с ГОСТ Р 51105-97 для определения качества бензиновприменяются следующие понятия и определения:
Октановоечисло — показатель детонационной стойкости топлива, численно равный содержанию (в % пообъему) изооктана в смеси с n-гептаном, которая по детонационной стойкости эквивалентнаиспытуемому топливу в стандартных условиях.
Концентрация свинца – в граммах на дециметр кубический.
Концентрация марганца – в миллиграммах на дециметр кубический.( Толькодля бензинов содержащий марганцевый антидетонатор МЦТМ)
Содержание фактических смол – в миллиграммах на сто сантиметров кубических — это степень осмоления бензинов продуктами реакций окисления, полимеризацииконденсации.
Индукционный период бензина( Индекс испаряемости) – в минутах – этоспособность бензина сохранять свой состав неизменным при соблюдений условийперевозки, хранения и использования.
Массовая доля серы – в процентах -
Объемная доля бензола – в процентах – ограничена из-за гигроскопичностии способности выкристаллизовываться при положительных температурах.
Испытание на медной пластине — Сущность метода – выдержка меднойпластинки в испытуемом топливе при повышенной температуре и фиксация измененияее цвета, характеризующего коррозионное воздействие топлива.
Внешний вид – чистый, прозрачный.
Плотность топлива – это масса вещества, отнесенная к единице егообъема.
Для дизельных топлив дополнительно:
Вязкость — свойство частиц оказывать сопротивление взаимному перемещению под действиемвнешних сил:
Испаряемость топлива – его способность переходить из жидкогосостояния в парообразное.
Фракционный состав – это содержание тех или иных фракций,выраженное в объемных или массовых процентах и определяемое для бензинов идизельных топлив на стандартном аппарате для разгонки нефтепродуктов.
Цетановое число — показатель воспламеняемости топлива, численно равныйсодержанию (в % по объему) цетана в смеси с α-метилнафталином, которая повоспламеняемости эквивалентна испытуемому топливу в стандартных условиях.
Низкотемпературные свойства – характеризуются температурами, застывания,фильтруемости.
Содержание серы – показатель коррозионных свойств.
Содержание ароматических углеводородов.
Содержание воды.
Для масел дополнительно:
Вязкость
абсолютная – а) динамическая — коэффициент, характеризующий внутреннее трениежидкости;
б) кинематическая – удельный коэффициент внутреннего трения (отношениединамической вязкости к плотности);
относительная (условная) — число, показывающее, во сколько раз вязкостьнефтепродукта превышает вязкость дистиллированной воды.
Индекс вязкости — относительная величина, показывающая степень изменениявязкости (масла) в зависимости от температуры по сравнению с эталонами:
1 эталон — пологая кривая, ИВ = 100, вязкость почти неменяется;
2 эталон — крутая кривая, ИВ = 0, вязкость меняется сильно.
Массовая доля механических примесей, воды – в процентах.
Щелочность – вызвана введением присадок обладающих запасом щелочности.
Температура вспышки – это наименьшая температура, при которой парынагретого масла образуют с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении пламени.
Зольность – характеризует природу исходной нефти, степень очистки, атакже загрязненность масла.
Массовая доля активных элементов – кальция, бария, цинка, фосфора.
Для трансмиссионных масел дополнительно:
Класс вязкости по SAE.
Температура, при которой возможно трогание АТС с места.
Уровень смазывающих свойств по классификации API.
Для пластичных смазок дополнительно:
Дисперсная среда – масляная основа.
Дисперсная фаза – твердый загуститель.
Число пенетрации — глубина погружения (в десятых долях
миллиметра) стандартного конуса массой 150 г в испытуемую смазку втечение 5 с при температуре 25 °С (показатель характеризующий густоту смазки).
Предел прочности смазки — величина предельной нагрузки, при которой смазка ведетсебя, как жидкость.
Коллоидная стабильность смазки – это ее способность сопротивлятьсяотделению дисперсионной среды –масла при хранении и в процессе применения.
Температура каплепадения – характеризует тип смазки.
Механическая стабильность – важный эксплуатационный показатель,характеризующий способность смазок противостоять разрушению.
Водостойкость.
Для специальных жидкостей:
Низкотемпературные свойства.
Температура кипения.
Взаимодействие с металлами.
Воздействие на резину.
Для красок:
Вязкость. Оптимальная величина вязкости зависит от сорта краски, а такжедолжна соответствовать выбранному способу ее нанесения.
Розлив. Розливом называют способность красок давать ровную, гладкуюповерхность, без штрихов от кисти и без рябин при нанесении пульверизатором.
Время высыхания. Время высыхания лакокрасочного материала призаданной температуре измеряется в минутах до момента образования тонкой пленкина поверхности (так называемое высыхание от пыли) или до полного испарениярастворителя(полное высыхание).
Укрывистостъ. Укрывистостью называется свойство краски при нанесении еетонким равномерным слоем делать невидимым цвет закрашиваемой поверхности.Укрывистость зависит от количества и качества пигментов, введенных в краску, иот свойств пленкообразователя. По показателю укрывистости судят о расходекраски: чем меньше показатель укрывистости, тем меньше расход краски.
Адгезия. Адгезией называют способность пленки краски прилипать кокрашиваемой поверхности.
Прочность при ударе. Прочностью при ударе называют способностьпленки не разрушаться при действии ударной нагрузки.
Прочность при изгибе. Прочность при изгибе лакокрасочного покрытияхарактеризуется минимальным диаметром стержня (20, 15, 10, 5, 3 и 1 мм), изгибаниепокрытия на котором окрашенной металлической пленки не вызывает еемеханическогоразрушения.
Прочность при растяжении. Прочность при растяжении измеряется вмиллиметрах глубины прогиба металлической пластинки в момент разрушениянанесенной на нее пленки покрытия.
Твердость пленки. Твердость пленки выражается отношением временизатухания колебаний маятника, установленного на поверхности пленки, ко временизатухания колебаний того же маятника, установленного на стеклянной пластинке.
Бензо- и маслостойкость. Бензо- и маслостойкостью называется способностьлакокрасочных покрытий находиться в бензине или масле в течение определенноговремени при заданной температуре без видимых изменений состояния пленки: отслаивания,появления морщин и пузырей.
Дополнительно для клеев и герметиков:
Прочность клеевого шва.
Усадка – уменьшение объема шва после высыхания.
1.2 Опишите процессы, происходящие при воспламенении и сгорании вцилиндре двигателя с построением графиков в координатах p-φ:
— в цилиндре дизеля;
— в цилиндре двигателя с искровым зажиганием.
1.2.1 Процесссгорания в дизеле
Процесс сгорания в дизеледелят на четыре периода:
1 — период задержки воспламенения;
2 — период быстрого (интенсивного) горения;
3 — период диффузионного (управляемого и основного) горения;
4 — период догорания.
На рис. 1 показана индикаторная диаграмма дизеля, работающего наноминальной частоте вращения, с номинальной цикловой подачей топлива, свойствакоторого соответствуют ГОСТ 305-82.
Точка А соответствует моменту начала впрыскивания топлива,определяется величиной установочного угла опережения впрыскивания топливаΘвпр, который, в свою очередь, устанавливается с учетом свойствтоплива, давления и температуры в цилиндре.
Первая фаза (период задержки воспламенения). Промежуток времени отмомента начала подачи топлива (т. А) до момента отрыва линии нарастаниядавления на диаграмме сжатия-расширения (т. В) составляет первый периодпроцесса сгорания -период задержки воспламенения (ПЗВ). ПЗВ характеризуется тем,что первые порции топлива, поданные форсункой, воспламеняются не сразу, а послетого, как претерпевают физико-химические изменения. В течение этого временипроисходит распад струи на капли, перемещение капель по объему цилиндра.
/>
При этом топливо испаряется, нагревается, изменяется его молекулярнаяструктура. Пары топлива смешиваются с воздухом. В ходе химико-физических измененийполучают развитие предпламенные реакции, возникают очаги самовоспламенения.Очаги возникают там, где для этого создаются наиболее благоприятные условия.ПЗВ зависит, прежде всего, от времени, которое необходимо данному топливу дляпрохождения физико-химических превращений. Для этого в цилиндре должна бытьобеспечена необходимая для воспламенения температура свежего воздушногозаряда идавление. Период задержки зависит также от количества топлива, накапливающегосяв цилиндре к моменту воспламенения. Если его много, то сразу послевоспламенения быстро увеличивается давление в цилиндре, возрастают нагрузки нацилин-дропоршневую группу. Такая работа дизеля называется жесткой. Количественножесткость оценивается отношением изменения нагрузки (давления) к углу поворотаколенчатого вала. Кроме этого, период задержки воспламенения определяетобразование наиболее токсичных для организма человека компонентов — окисловазота.
Второй период (фаза быстрого горения). Отрезок времени от моментавоспламенения топлива (т. В) до момента достижения максимальногодавления в цилиндре (т. z) называют периодом быстрого (интенсивного)горения. Продолжительность этого периода зависит от положения точек А и В(установочного угла, свойств топлива, давления и температуры в цилиндре), атакже закона топливоподачи (профиля кулачка и величины номинальной подачи).Давление и температура резко повышаются вследствие сгорания значительной частизаряда (смеси испарившегося в течение периода задержки воспламенения топлива своздухом) и топлива, впрыскиваемого во второй фазе. Второй период характеризуют(dp/dφ)max — максимальной скоростью нарастания давления (жесткостьюпроцесса сгорания) и степенью повышения давления.
На развитие второй фазы влияют: продолжительность первой фазы,количество топлива, поданного в цилиндр в течение периода задержки воспламенения,характер топливоподачи, качество распыливания топлива, скоростной и нагрузочныйрежимы работы дизеля.
Максимальное давление сгорания рz, (dp/dφ)maxтем выше, чем большее количество топлива подается в течение первой фазы, атакже, чем интенсивнее испарение и смешение впрыснутого топлива с воздухом. Приэтом достигается экономичная работа дизеля. Однако при большой длительностипервой фазы возрастает количество топлива поданного к моменту воспламенения и увеличиваетсявероятность более жесткой работы дизеля, а следовательно возрастающей нагрузки.Следовательно, мягкая или жесткая работа дизеля определяется характеромпротекания фазы 2, а та в свою очередь зависит от фазы 1. После этого (условнодо достижения максимальной температуры) наступает период диффузионного(управляемого и основного) горения.
Третья фаза горения (фаза быстрого диффузионного горения). Онаусловно измеряется отрезком времени от точки достижения максимального давлениягазов в цилиндре дизеля до точки достижения максимальной температуры цикла. Втечение управляемого горения в цилиндре имеются избыток воздуха, высокая температураи пламя из очагов возгорания легко распространяется на всю камеру сгорания(КС). А во время основного горения коэффициент избытка воздуха уменьшается.Основное внимание в это время уделяется возможности подвода к несгоревшему топливунеизрасходованного кислорода. Чем интенсивней в этот период диффузия (отсюданазвание периода), тем меньше образование сажи. Заканчивается этот период за15…25° после ВМТ. Следовательно, продолжительность этого периода (при оптимальномпротекании первых двух периодов) зависит от параметров движения заряда вцилиндре, которые определяются скоростным режимом работы дизеля и егоконструктивными особенностями (формой и размерами впускного тракта и КС).
Четвертая фаза (фаза догорания). Последним, до момента открытиявыпускных клапанов, является период догорания топлива. Он характеризуется малымвыделением тепла, вялым горением из-за уменьшения кислорода, ухудшаетэкономичность дизеля, поэтому его желательно сократить. Сгорание в этот период характеризуетсяпостепенным замедлением скорости тепловыделения, поскольку скорость процессадогорания определяется скоростью диффузии и турбулентного смешения остатковтоплива и продуктов неполного сгорания с воздухом. В целом, период догораниятоплива характеризует техническое состояние дизеля и уровень его конструкцииили исполнения.
Таким образом, для организации экономичной работы дизелянеобходимо:
— начать подачу в соответствии со свойствами топлива и режимомработы дизеля;
— в период задержки воспламенения подавать в цилиндр минимальноеколичество топлива, достаточное только для его воспламенения на любых режимахработы;
— обеспечивать качественное перемешивание частиц топлива своздухом;
— максимально сократить период догорания.
1.2.2 Процесс сгорания в двигателе с искровым зажиганием
Процесс сгорания в двигателе с воспламенением от искры делят на три периода(фазы):
— индукционный период;
— период быстрого горения;
— период догорания.
На рис. 2 показана индикаторная диаграмма искрового двигателя,работающего на номинальной частоте вращения, с номинальной подачей топлива,свойства которого соответствуют стандарту ГОСТ Р 51105-97.
Первая фаза (индукционный период). Промежуток времени от момента подачиискры между электродами свечи (т. А) до момента отрыва линии нарастаниядавления на диаграмме расширения-сжатия (т. В) составляет первый периодпроцесса сгорания — индукционный период. В такте сжатия при повышении давления итемпературы топливовоздушная гомогенная смесь подвергается предпламенномуокислению. При окислении молекула кислорода присоединяется к углеводородномурадикалу целиком, образуя перекисные соединения. Их количество растет по мереповышения давления и температуры. Реакции образования перекисей носят цепнойхарактер, т.е. возникнув, они самопроизвольно развиваются и наряду с конечнымипродуктами создают новые активные центры, образующие новые перекиси и т.д.Индукционный период характеризуется тем, что небольшой очаг горения,возникающий в зоне высоких температур (до 10000…15000 К) между электродамисвечи, постепенно превращается в развитый фронт турбулентного пламени. При этомход реакций окисления ускоряется, что является следствием дальнейшего повышениядавления и температуры в несгоревшей части заряда. Длительность индукционногопериода зависит от величины напряжения между электродами свечи и длительностиискрового разряда.
/>
Рис 2. Индикаторная диаграмма искрового двигателя
Вторая фаза. Отрезок времени от точки В до момента достижениямаксимального давления в цилиндре (т. z) называют периодом быстрогогорения. В этот период горит большая часть заряда и давление и температура резковозрастает, что видно на рисунке, фронт пламени распространяется по большейчасти камеры сгорания, при этом резко ускоряется процесс окисления углеводородовв несгоревшей части заряда в наиболее удаленных частях камеры сгорания.Количество перекисных соединений увеличивается по гиперболической зависимости.В этих условиях скорость окисления может возрасти настолько, что процесс образованияперекисей примет лавинный характер и концентрация их в несгоревшей части достигнеткритических значений. Произойдет самовоспламенение части рабочей смеси внаиболее удаленной части камеры сгорания, до которой фронт пламени еще не дошел.Может возникнуть детонация (взрывное горение со скоростью распространенияфронта пламени до 1000 м/с).
Основное влияние на длительность этого периода оказывает составсгорающей смеси и интенсивность турбулизации (завихрения) заряда. Дело в том,что скорость пламени бывает нормальная (35…45 м/с) и турбулентная (до 100 м/с).Нормальная скорость пламени максимальна в обогащенных смесях при α =0,85…0,9. Турбулизация заряда дополнительно увеличивает его скорость исокращает время второго периода. Следует отметить, что значение максимальногодавления процесса сгорания pz max у искровых двигателей ниже, чем у двигателейс воспламенением от сжатия. Также существенно ниже жесткость (скорость нарастаниядавления по углу поворота коленчатого вала) процесса сгорания.
Третья фаза. Последним, до открытия выпускных клапанов, является периоддогорания топлива. Он характеризуется малым выделением тепла, вялым горением.Горение происходит, в основном, в пристеночных слоях. Увеличение периодадогорания ухудшает экономичность работы искрового двигателя.
Для улучшения процесса сгорания искрового двигателя применяют:
— интенсификацию зажигания за счет транзисторных и микропроцессорныхсистем зажигания;
— турбулизацию (завихрение) смеси за счет установки патрубков стангенциальным или спиральным направлением движения смеси;
— расслоение заряда, при котором около свечи концентрируется легковоспламеняющаяся и быстро горящая обогащенная смесь, за счет специальной формывпускного тракта и камере сгорания.
1.3 Дайте классификацию моторных масел по действующим в РФстандартам, а также приведите их классификацию по SAE, API и ASEA. Укажитеассортимент моторных масел, выпускаемых в России
1.3.1 Классификации и системы обозначений моторных масел поГОСТ 17479.1-85российской системы обозначений моторных масел
Классификация моторных масел по вязкости
Вязкость — важнейшая характеристика моторного масла. РоссийскийГОСТ 17479.1-85 «Масла моторные. Классификация и обозначение» разделяет масла взависимости от величины кинематической вязкости при различных температурах наследующие вязкостные классы:
— летние масла — 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24;
— зимние масла — 33, 43, 53, 63, 6, 8;
— всесезонные масла — обозначаются дробным индексом (например, 53/12,63/14 и т.д.). Масло класса 8 нередко используют как в летний, так и в
зимний период эксплуатации. Для всех сортов нормируются пределыкинематической вязкости при 100 °С, а для зимних и всесезонных сортов дополнительнонормируется величина кинематической вязкости при -18 °С (определяется домомента введения стандартов на нормирование динамической вязкости приотрицательных температурах). Классы вязкости в соответствии с ГОСТ 17479.1-85представлены в табл. 1.1. Для всесезонных масел цифра в числителе характеризуетзимний класс, а в знаменателе — летний; буква «з» указывает на то, что масло — загущенное, т.е. содержит загущающую (вязкостную) присадку. Так, всесезонноемасло класса вязкости 5З/12 по кинематической вязкости при 100 °С соответствуетлетнему маслу класса 12, а при -18 °С — зимнему маслу класса 5З.
/>
1.3.2 Международная классификация моторных масел по вязкости SAEJ-300 DEC 99
В большинстве развитых стран мира общепринятой служит классификациямоторных масел по вязкости, установленная SAE (Американским обществомавтомобильных инженеров) в стандарте SAE J-300 DEC 99 и введенная в действие савгуста 2001 г.
/>
1.3.3 Международная классификация моторных масел по API
Наиболее известной международной классификацией моторных масел пообластям применения и уровню эксплуатационных свойств является классификацияAPI (Американского института нефти). В данной системе классификации моторныемасла маркируются двухбуквенным индексом. Первая буква означает категорию: ккатегории «S» (Service) относятся масла для 4-тактных бензиновых двигателей, ккатегории «С» (Commercial) — масла, предназначенные для дизелей автомобильноготранспорта, внедорожной строительной и сельскохозяйственной техники. Универсальныминазывают масла, которые могут применяться для смазывания бензиновых и дизельныхдвигателей. Второй буквой является показатель группы масла по уровнюэксплуатационных свойств. Чем дальше от начала латинского алфавита расположена буква,тем выше уровень эксплуатационных свойств моторного масла. В настоящее время вкатегории «S» классификация API включает 10 классов масел в следующем порядкевозрастания требований к их качеству (SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL),а в категории «С» — 11 классов (СА, СВ, СС, CD, CD-2, CF, CF-1, CF-2, CF-4,CG-4 и СН-4). Цифры при обозначении классов CD-2, CF-4, CF-2 и CG-4 даютдополнительную информацию об использовании данного класса масел в 2-тактных или4-тактных дизелях, соответственно. Для обозначения универсальных масел принятадвойная маркировка, например SF/CC, SG/CD, CF-4/SH и т.п.
В настоящее время API выдает лицензии на выпуск масел тольковысших категорий качества (не ниже SH), предназначенных для бензиновыхдвигателей не позднее 1994 года выпуска. Для эксплуатации бензиновыхдвигателей, выпущенных после 1997 года, предназначены масла класса SJ. Наиболеесовершенное масло категории SL на частично или полностью синтетической основе свысокоэффективным пакетом присадок надлежит эксплуатировать в самых совершенныхбензиновых турбонаддувных, многоклапанных двигателях производства 2001 года позже,вынужденных работать в наиболее напряженных условиях. Для дизельных маселлицензии API выдаются на продукты категории качества не ниже CF. Высшей группоймасел категории «С» является группа CI-4, предназначенная для эксплуатации высокооборотных4-тактных дизелей, по токсичности выбросов удовлетворяющих нормам 2004 года.Данная категория масел предназначена к введению с октября 2002 года. Однако припоставке масел на экспорт и при их производстве в третьих странах могутвырабатываться масла и более низких классов по API.
1.3.4 Международная классификация моторных масел по АСЕА
Европейская ассоциация автомобильных производителей (АСЕА), вкоторую входят ведущие гиганты автомобилестроения BMW, DAF, Ford of Europe, General Motors Europe, MAN, Mercedes-Benz, Peugeot, Porsche, Renault, Rolls-Royce, Rover, Saab-Scania, Volkswagen,Volvo, FIAT и др., ввела с 1996 года новую классификацию моторных масел,которая базируется на европейских методах испытаний, а также использует некоторыеобщепризнанные американские моторные и физико-химические методы испытаний поAPI, SAE и ASTM. Данная классификация заменила существовавшую с середины 90-хгодов классификацию ССМС (Комитет автопроизводителей стран общего рынка).
С 1 марта 1998 года требования к эксплуатационным свойстваммоторных масел были ужесточены, что нашло отражение в новом европейскомстандарте АСЕА-98. В 1998...1999 годах происходило уточнение и дополнениеклассификации АСЕА 98-99 путем исключения старых и введения новых классов,требования которых обязательны к выполнению с 1 сентября 2000 года. В 2002 годусостоялся очередной пересмотр классификации моторных масел, оформленный в видестандарта АСЕА 2002. Введение новых классов намечено с 1 февраля 2003 года(табл. 1.3). В отличие от американской классификации API, в которойдо сих порне выделены в самостоятельный класс масла для дизелей легковых автомобилей,европейская АСЕА классифицирует моторные масла на три основные категории поназначению:
А — для бензиновых двигателей;
В — для дизельных двигателей легковых автомобилей;
Е — для дизельных двигателей грузовых автомобилей.
/>
/>
/>
Ассортиментмоторных масел для автомобильных двигателей, выпускаемых в России:
Ассортиментмоторных масел для карбюраторных двигателей. В настоящее времянефтеперерабатывающая промышленность поставляет следующие масла дляавтомобильных карбюраторных двигателей: М-8А, М6Бг, М-8Г1, М6з/10Гх и М-12Г1 поГОСТ 10541-78, а также М-8ГИ, М-10ГИ и М-12ГИ по ТУ 38-101-48-75.
Масло М-8А.Всесезонное, смесь дистиллятного и остаточного масла, в которую добавляютсяприсадки ВНШИ НП-360 и АзНИИ-ЦИАТИМ-1.
Масло М-8Б1.Всесезонное, смесь дистиллятных и остаточных компонентов фенольной селективнойочистки с присадками ИХП-101, КБ-3, ПМС-2ИИА и депрессатор АзНИИ.
Масло М-8В1.Всесезонное, является смесью дистиллятного базового масла требуемой вязкости скомплексом присадок, обеспечивающих срок замены после 10 тыс. км пробегаавтомобиля.
Масла М-8Г1 — зимнее, М-63/ЮГ1 -всесезонное, М-12Г} — зимнее. Готовят смешиваниемдистиллятного и остаточного (не меньше 20%) высокоиндексных масел селективнойочистки из сернистых нефтей и стабилизированного сочетания присадок ДФ-11, АСК,ПАСя (кальциевая) ВНИИ НП-360 и С-57, обеспечивающих маслу высокиеэксплуатационные свойства.
МаслоМ-бА(АС-б). Дистиллятное с присадками ВНИИНП-360 и АзНИИ-ЦИАТИМ-1.
Масла М-8ГИ — зимнее, М-10ГИ — всесезонное, МГ-12ГИ — летнее. Получают так же, как и маслаМ-8Г1, М-63/ЮГ1 и М-12Г1 смешиванием дистиллятного и остаточноговысокоиндексных масел селективной очистки из сернистых нефтей с добавлениемимпортных присадок.
Помимо вышепоименованныхмасел промышленность выпускает всесезонное северное масло АСЗп-10 по ТУ38-101-267-72, представляющее собой маловязкие нефтяные фракции селективнойочистки, загущенные вязкостной присадкой КП-20 и имеющие, кроме того, присадкиСБ-3, ДФ-11, ПМАД, ПМС-200А.
Ассортиментмоторных масел для дизельных двигателей. Масла для дизельных двигателейработают в условиях более высоких удельных нагрузок на детали узлов трения итепловых режимах, чем в карбюраторных двигателях. В силу этого дизельные масладолжны быть более вязкими и обладать более высокими противозадирными,противоокислительными, противокоррозионными и моющими свойствами, чтодостигается введением соответствующих присадок. Как правило, дизельные маслаготовятся на базе смешивания дистиллятных и остаточных (авиационных) масел илиявляются остаточными маслами.
Нефтеперерабатывающаяпромышленность поставляет для автомобильных дизельных двигателей моторные масласледующих марок: М-8В2, М10В2> М-8Г2, М-10Г2, М8Г2К и М-10Г2к по ГОСТ8581-78*. Масл а М-8В2 — зимнее, М-10В2 — летнее. Готовят на основедистиллятного и остаточного компонентов из сернистых нефтей с композициейприсадок ВНИИ НП-360, ПМС, АФК и ПМС-200А. Масла М-8Г2 — зимнее, М-ИГ2 — летнее. Готовят на базе масел селективной очистки из сернистых нефтей скомпозицией присадок ВНИИ НП-360, ПМС, ДФ-11, АзНШ-ЦИАТИМ-1 (или АФК) иПМС-200А. Масла М-8Г2К — зимнее, М-10Г2К — летнее. Для двигателей автомобилейКамАЗ, на что указывает буква «к». Приготовлены на основе смешиваниядистиллятного и остаточного компонентов селективной очистки с эффективнойкомпозицией присадок МАСК, ПМСя, ДФ-11. В масло М-8Г2к введена также вязкостнаяприсадка ПМАД. Масло МТ-16 п. Остаточное сернокислотной и селективной очистки сприсадками МНИ ИП-2к и ПМС-200А. Для понижения температуры застываниядопускается добавление 1% АзНИИ-ЦИАТИМ-1. Масло предназначено для смазкитранспортных дизельных двигателей типа В-2, Д-12 и других, а также зубчатыхзацеплений агрегатов трансмиссий.
Универсальноемасло. К универсальному маслу относится долгоработающее всесезонное маслоМ-бз/10В (ДВ АСЗ п-10) по ТУ 38-101-155-76, основные показатели которогоприведены в табл. 9. Оно может применяться всесезонно как в карбюраторных, таки в дизельных двигателях без наддува и пригодно для пуска холодного двигателяпри температуре от -20 до -70°С. В состав универсального (долгоработающего)масла введена композиция присадок: 9,5% полиизобутилена (КП-10), 1%полиметилкрилата; 3+0,5% ПМСя, 0,5% АСК, 2,2 ДФ-11, 1,5% СВ и 0,003% ПМС-2СЮА,общее количество которых может превышать 10%. Результаты испытанийуниверсального масла показали, что уровень его кинематической вязкости через 15тыс. км пробега автомобиля при 100°С снижается примерно на 10%, сохраняетсящелочность, кислотность возрастает до 2,5...3 мг КОН/г, загрязнение твердымипродуктами окисления и изнашивания (механические примеси) составляет0,2...0,4%, а общее количество осадка в 5 раз меньше, чем в обычных маслах.Срок службы универсального масла составляет 15...20 тыс. км пробега…Применение универсального масла в карбюраторных и дизельных двигателях,несмотря на его более высокую стоимость, позволяет получить экономию средств засчет сокращения времени на техническое обслуживание, уменьшения расхода масла идругих факторов не менее чем на 25...30%.
Масла дляобкатки — двигателей. Двигатели после их изготовления и ремонта подвергаютобкатке с целью приработки трущихся поверхностей деталей. От качествапроведенной обкатки зависит приработка поверхностей трения деталей, аследовательно надежность и долговечность работы двигателей в процессеэксплуатации. Исследованиями и практическим опытом установлено, что надлежащегокачества обкатки получить не удается при применении стандартных масел,рекомендуемых заводами для соответствующих марок автомобильных двигателей.Поэтому промышленность выпускает специальное моторное масло для. обкаткидвигателей марки ОМ-2, которое приготавливают на базе зимнего дизельного масла(ДС-8) с введением композиции присадок, состоящей из 3% дипоксида, 2%ЦИАТИМ-339 и 1% ПМС. Это масло обладает высокими приработочными, антизадирными,моющими и аитиокислительными свойствами.
1.4 Дайте классификацию трансмиссионных масел по действующим в РФстандартам, а также приведите их классификацию по SAE и API. Укажитеассортимент трансмиссионных масел выпускаемых в России
Система классификации и обозначений трансмиссионных маселроссийского производства регламентирована ГОСТ 17479.2 «Масла трансмиссионные.Классификация и обозначение». Требования к значениям отдельных показателей длянезагущенных трансмиссионных масел содержатся в ГОСТ 23652 «Маслатрансмиссионные. Технические условия». Для загущенных масел они определены рядомтехнических условий предприятий и отраслевых стандартов.
Согласно ГОСТ 17479.2, обозначение трансмиссионного масла состоитиз групп знаков, первая из которых «ТМ» определяет вид смазочного материала(трансмиссионное масло). Цифра, следующая за обозначением вида, характеризуетгруппу эксплуатационных свойств (возможные направления использования масла).Последующая цифра указывает на принадлежность масла к определенному классувязкости. Наряду с этим могут использоваться дополнительные знаки,характеризующие отличительные особенности нефтепродукта. Для этого применяютсястрочные буквы, например «рк» для рабоче-консервационных масел, «з» — длямасел, содержащих вязкостную (загущающую) присадку.
Пример обозначения трансмиссионного масла:
ТМ-5-12 (рк), где ТМ — трансмиссионное масло, 5 – эксплуатационнаягруппа (универсальное масло с противозадирными присадками высокой эффективности,в том числе для гипоидных передач), 12 — класс вязкости. Дополнительный знак«рк» свидетельствуют о том, что оно может использоваться в качестве рабоче-консервационного.
Для масел российского производства установлено 4 класса вязкости(табл. 2.1). Для каждого класса вязкости нормированы пределы кинематическойвязкости при температуре 100 °С и, кроме того, для классов вязкости 9, 12 и 18- значения отрицательных температур, при которых обеспечиваетсяудовлетворительный режим смазывания деталей. В качестве такого критерия выбранозначение динамической вязкости, не превышающей 150 Па·с (150000 сП).
В зависимости от назначения и свойств (возможных областей применения)трансмиссионные масла разделены на 5 групп (табл. 2.2). Там же приведены основныесведения по составу масла каждой группы. Наибольшее распространение за рубежомполучили классификация трансмиссионных масел SAE J306 (ред. июля 1998 г.) по вязкости(табл. 2.3), а также классификация трансмиссионных масел API (США) по уровнюэксплуатационных свойств. Ориентировочное соответствие классов вязкости и группэксплуатационных свойств, предусмотренных ГОСТ 17479.2, классификациями SAEJ-306 и API:
/>
/>
Ассортимент трансмиссионных масел выпускаемых в России:
Трансмиссионныемасла класса вязкости 9.
Моторно-трансмиссионноемасло МТ-8п (ТУ 38.101277-85) — масло селективной очистки из восточныхсернистых нефтей, содержит композицию противоизносных, антикоррозионных,антиокислительных и моющих присадок, депрессатор температуры застывания иантипенную добавку. Масло применяют как трансмиссионное в планетарных передачахгусеничных машин, а также в системе гидроуправления некоторых специальныхмашин.
ТрансмиссионноеМасло ТСзп-8 (ТУ 38.1011280-89) — маловязкое, низкозастывающее, загущенноестойкой против деструкции вязкостной присадкой, содержит также противозадирную,противоизносную, антиокислительную и антипенную присадки. Это трансмиссионноемасло предназначено для смазывания агрегатов трансмиссий, имеющих планетарныередукторы коробок передач, и некоторых систем гидроуправления мобильныхтранспортных средств.
ТрансмиссионноеМасло ТСз-9гип (ТУ 38.1011238-89) — смесь высоковязкого и маловязкогонизкозастывающего нефтяных масел, загущенная вязкостной полимерной присадкой,стойкой против деструкции. В состав этого трансмиссионного масла входятпротивозадирная, антиокислительная, антикоррозионная, депрессорная и антипеннаяприсадки. Масло работоспособно в широком интервале температур от -50 до +120 °Св различных автомобильных трансмиссиях, включая и гипоидные передачи.
ТрансмиссионноеМасло ТСп-10 (ГОСТ 23652-79) вырабатывают из малосернистых нефтей, при этомиспользуют высоковязкий остаточный деасфальтированный компонент и маловязкийдистиллятный компонент с низкой температурой застывания. Кроме противозадирнойприсадки, масло содержит депрессорную присадку. Это трансмиссионное маслоприменяют всесезонно в Северных районах и как зимнее в средних климатическихзонах для смазывания прямозубых, спирально-конических и червячных передач,работающих при контактных напряжениях до 1500-2000 МПа и температурах масла вобъеме до 100-110 °С.
Трансмиссионныемасла класса вязкости 18
Эти вязкиетрансмиссионные масла по объемам производства и потребления наиболее широкопредставлены в ассортименте трансмиссионных смазочных материалов. В основном,они представляют собой минеральные масла остаточного происхождения скомпозицией присадок.Область применения трансмиссионных масел класса вязкости18 охватывает все грузовые и легковые автомобили, тракторы,дорожно-строительные машины и другие виды мобильной техники, а также некоторыевиды тяжелых редукторов промышленного оборудования. Эти масла, в основном,объединены ГОСТ 23652-79.
ТрансмиссионноеМасло ТЭп-15 (ГОСТ 23652-79) вырабатывают на базе ароматизированных остаточныхпродуктов и дистиллятных масел. Функциональные свойства масла улучшеныблагодаря введению противоизносной и депрессорной присадок. Применяют вкачестве всесезонного трансмиссионного масла для тракторов и другихсельскохозяйственных машин в районах с умеренным климатом. Рабочийтемпературный диапазон масла -20...+100 °С.
ТрансмиссионноеМасло ТСп-15К (ГОСТ 23652-79) — трансмиссионное масло, единое для коробкипередач и главной передачи (двухступенчатый редуктор с цилиндрическими испирально-коническими зубчатыми колесами) автомобилей КАМАЗ и других грузовыхавтомобилей. Представляет собой остаточное масло с небольшой добавкой дистиллятногои композицией присадок, улучшающих противозадирные, противоизносные,низкотемпературные и антипенные свойства. Работоспособно длительно притемпературах -20...+130 °С.
ТрансмиссионноеМасло ТАп-15В (ГОСТ 23652-79) — смесь высоковязкого ароматизированного продуктас дистиллятным маслом и композицией присадок, улучшающих противозадирные инизкотемпературные свойства. Применяют в трансмиссиях грузовых автомобилей идля смазывания прямозубых, спирально-конических и червячных передач, в которыхконтактные напряжения достигают 2000 МПа, а температура масла в объеме 130 °С.В средней климатической зоне используют всесезонно при температуре до -25 °С.
ТрансмиссионноеМасло ТСп-14гип (ГОСТ 23652-79) вырабатывают с композицией противозадирной,моющей и антипенной присадок. Предназначено для смазывания гипоидных передачгрузовых автомобилей (в основном, семейства ГАЗ) и специальных машин в качествевсесезонного для умеренной климатической зоны. Диапазон рабочих температурмасла -25...+130 °С.
ТрансмиссионноеМасло ТАД-17и ( ГОСТ 23652-79) — универсальное минеральное. Содержитмногофункциональную серу-фосфорсодержащую, депрессорную и антипенную присадки.Работоспособно до -25 °С; верхний предел длительной работоспособности 130-140°С. Предназначено для смазывания всех типов передач, в том числе гипоидных,автомобилей и другой мобильной техники.
Многие НПЗ ироссийские фирмы помимо масел, выпускаемых по ГОСТам и общеотраслевымтехническим условиям, вырабатывают трансмиссионные масла под своей торговоймаркой по собственным техническим условиям. Разработка ТУпредприятия-изготовителя связана с тем, что масло не по всем показателямотвечает требованиям ГОСТов на масла аналогичного назначения. Однакоизготовление трансмиссионного масла по ТУ возможно лишь в том случае, если нанего в установленном порядке оформлен допуск к производству и применению.
1.5 Дайтеклассификацию пластичных смазок по действующим в РФ стандартам, а такжеприведите их классификацию по SAEи API. Прведите ассортиментпластичных смазок выпускаемых в России
Смазки классифицируют по консистенции, составу и областямприменения.
По консистенции смазки разделяют на полужидкие, пластичные итвердые. Пластичные и полужидкие смазки представляют собой коллоидные системы,состоящие из дисперсионной среды, дисперсной фазы, а также присадок и добавок.Твердые смазки и отвердения являются суспензиями, дисперсионной средой которыхслужит смола или другое связующее вещество и растворитель, а загустителем — дисульфид молибдена, графит, технический углерод и т.п. После отвердения(испарения растворителя) твердые смазки представляют собой золи, обладающие всемисвойствами твердых тел и характеризующиеся низким коэффициентом сухого трения.
По составу смазки разделяют на четыре группы.
1. Мыльные смазки, для получения которых в качестве загустителяприменяют соли высших карбоновых кислот (мыла). В зависимости от катиона мыла ихразделяют на литиевые, натриевые, калиевые, кальциевые, бариевые, алюминиевые,цинковые, свинцовые и др. В зависимости от аниона мыла смазки одного и того жекатиона разделяют на обычные и комплексные. Комплексные смазки работоспособны вболее широком интервале температур, чем обычные. Среди комплексных смазокнаиболее распространены кальциевые, литиевые, бариевые, алюминиевые инатриевые. Кальциевые смазки, в свою очередь, разделяют на безводные,гидратированные и комплексные. В отдельную группу выделяют смазки на смешанныхмылах, в которых в качестве загустителя используют смесь мыл(литиево-кальциевые, натриево-кальциевые и др. Первым указан катион мыла, долякоторого в загустителе большая). Мыльные смазки в зависимости от применяемогодля их получения жирового сырья называют условно синтетическими (анион мыла — радикал синтетических жирных кислот) или жировыми (анион мыла — радикал природныхжирных кислот), например, синтетические или жировые соли.
2. Неорганические смазки, для получения которых в качестве загустителяиспользуют термостабильные с хорошо развитой удельной поверхностьювысокодисперсные неорганические вещества. К ним относят силикагелевые,бентонитовые, графитные, асбестовые и другие смазки.
3. Органические смазки, для получения которых используюттермостабильные, высокодисперсные органические вещества. К ним относятполимерные, пигментные, полимочевинные, сажевые и другие смазки.
4. Углеводородные смазки, для получения которых в качестве загустителейиспользуют высокоплавкие углеводороды (петролатум, церезин, парафин, озокерит,различные природные и синтетические воски). В зависимости от типа ихдисперсионной среды различают смазки на нефтяных и синтетических маслах.
По области применения в соответствии с ГОСТ 23258-78 смазки разделяютна антифрикционные, консервационные, уплотнительные, канатные
/>
/>
Небольшая часть ассортимента выпускаемых пластичных смазок вРоссии:
/>
/>
/>
1.6 Дайте классификацию, требования и ассортимент отечественных и зарубежныхавтомобильных красок и области их применения, технологии окраски автомобилей.Приведите ассортимент выпускаемых красок
1.6.1 Классификация обозначений лакокрасочных материалов
Лакокрасочные материалы делят на основные и вспомогательные (ГОСТ9825-73). К основным относят грунты, шпатлевки, лаки и краски. Квспомогательным — жидкости для подготовки поверхности к окраске и для ухода залакокрасочными покрытиями. Лакокрасочные материалы обозначаются пятью группами знаков.Первая группа знаков определяет вид лакокрасочного материала и обозначаетсяполным словом, например, «грунтовка», «шпатлевка», «эмаль», «лак».
Вторая группа знаков определяет основную смолу, входящую в составпленкообразующего вещества, и обозначается двумя буквами: ГФ — глифтали, ПФ — пентафтали, ФЛ — фенольные, МЛ — меламинные, ЭП — эпоксидные, ВЛ — поливинилацетатные, АС — сополимеры полиакриловых смол, НЦ — нитроцеллюлоза, МА- масла растительные и др.
Третья группа знаков определяет ту группу, к которой отнесенлакокрасочный материал по его преимущественному назначению: 0 — грунтовки илаки полуфабрикатные, 00 — шпатлевки, 1- атмосферостойкий, 2 — стойкий внутрипомещения, 5 — специальный (для кожи, резины и т.д.), 7 — стойкий к различнымсредам, 8 — термостойкий, 9 — электроизоляционный. Между второй и третьейгруппами знаков ставится тире.
Четвертая группа знаков определяет порядковый номер, присвоенныйданному лакокрасочному материалу, и обозначается одной, двумя или тремяцифрами.
Пятая группа знаков относится в основном к эмалям и определяет ихцвет. Обозначается полностью словами («белая», «голубая», а при наличии оттенков«голубая-1», «голубая-2» и т.д.).
Если цвету эмали присвоен номер, то в пятой группе знаков указываетсясначала номер цвета, а затем пишется цвет полностью словами, при этом междучетвертой и пятой группами знаков ставится тире. В соответствии с изложенным изобозначения «эмаль МЛ-12-38 голубая» вытекает, что у данной эмали основнаяпленкообразующая смола меламинная (МЛ); эмаль атмосферостойкая (1), еепорядковый номер второй (2), а цвет голубой (38). По обозначению «Лак ГФ-95»можно установить, что данный лак глифталевый (ГФ), электроизоляционный (9) иимеет пятый порядковый номер (5). Лакокрасочные покрытия классифицируют поматериалу покрытия, внешнему виду поверхности покрытия (класс покрытия) и поусловиям эксплуатации (группа покрытия) (ГОСТ 9.032-74). Материал покрытия обозначаетсяв соответствии с указанными выше группами знаков. По внешнему виду поверхностилакокрасочные покрытия подразделяются на четыре класса. Первый классхарактеризуется ровной однотонной поверхностью, без дефектов, видимых невооруженнымглазом. По первому классу окрашивают кузова легковых автомобилей, и в этомслучае лакокрасочное покрытие состоит из грунта, местной и общей шпатлевки и3…6 слоев краски. Поверхность покрытия тщательно полируют.
Второй класс допускает на поверхности отдельные малозаметные дефекты:соринки, штрихи, след зачистки и т.п. По второму классу окрашивают кузоваавтобусов, кабины, оперение и капоты грузовых автомобилей, тракторов,строительных и дорожных машин. Покрытия второго класса обычно включают грунт,местную шпатлевку и 2…4 слоя краски.
Третий класс допускает неровности, связанные с состоянием окрашиваемойповерхности до ее окраски.
Четвертый класс допускает видимые дефекты, не влияющие назащитные свойства покрытия. По третьему и четвертому классу окрашивают рамы, оси,колеса, грузовые платформы, рабочие органы и другие части машин, нуждающиесялишь в противокоррозионной защите. Покрытия третьего и четвертого класса обычносостоят из грунта и 1…2 слоев краски. В некоторых случаях покрытия четвертого классасостоят из одного слоя краски.
По условиям эксплуатации (устойчивости) лакокрасочные покрытияразделяются на восемь групп: устойчивые внутри помещения (П); атмосферостойкие(А), к которым относятся покрытия для автомобилей, тракторов, строительных идорожных машин; химически стойкие (X, ХК, ХЩ); водостойкие в пресной(В) иморской воде (ВМ); термостойкие (Т); маслостойкие (М); бензостойкие (Б) иэлектроизоляционные (Э).
По степени блеска лакокрасочные покрытия подразделяются наглянцевые, полуглянцевые и матовые. Степень блеска характеризуется материаломпокрытия.
1.6.2 Требования к лакокрасочным покрытиям
В соответствии с назначением лакокрасочные материалы и покрытия изних должны отвечать следующим основным требованиям:
— прочно удерживаться на поверхности;
— обладать необходимой механической прочностью, твердостью иэластичностью;
— обладать стойкостью против воздействия влаги, нефтепродуктов,отработавших газов и солнечных лучей;
— быть водо- и газонепроницаемыми;
— сохранять свои свойства при положительных температурах летом иотрицательных температурах зимой (обладать температурной стойкостью);
— быть нейтральными, не вызывать коррозии окрашенных поверхностей;
— быстро высыхать после нанесения на поверхность и не требоватьдля этого сложных сушильных устройств;
— обеспечивать необходимый цвет окрашиваемой поверхности приминимальных толщине и количестве наносимых слоев, т.е. обладать хорошейукрывистостью;
— поверхность лакокрасочного покрытия должна быть устойчивой ксовременным методам и средствам мойки и очистки;
— обладать устойчивостью к воздействию таких факторов какультрафиолетовые лучи, выхлопные газы и другие агрессивные продукты;
— быть недорогостоящими, долговечными и позволять производитьчастичное или полное восстановление недорогими и доступными способами. Ни одиниз современных материалов полностью не отвечает указанным требованиям. По этойи ряду других причин в большинстве случаев покрытия делаются многослойными, вкоторых каждый из слоев или группа из них полностью отвечает только одному илинескольким требованиям. Для улучшения внешнего вида автомобиля в настоящеевремя все чаще используют лако-красочные покрытия с эффектами «металлика» иперламутра, сверкающие и блестящие покрытия, а также двухтоновые покрытия.Общее число и качество таких узкофункциональных слоев подбирается так, чтобыпокрытие в целом отвечало в необходимой степени совокупности всех требований.
1.6.3 Ассортимент автомобильных красок и область применения
Лакокрасочные материалы служат для создания на окрашиваемойповерхности прочного слоя из лаков и красок, предотвращая образование коррозиина кузовах автомобилей (изготавливаемых чаще всего из листовой стали) и деталяхкузова, подвергающихся сильному воздействию окружающей среды, таким, например,как погодные условия, дорожная грязь, вода, загрязненный воздух, механическоеистирание и др., а также для декоративной отделки.
Окраска является одним из показателей, характеризующих легковойавтомобиль. Она создает не только общее впечатление: качественная окраска и последующийсистематический и тщательный уход за ней — это еще и надежная защита откоррозии, продление срока службы автомобиля.
В процессе эксплуатации автомобилей лакокрасочные покрытия теряютсвои качества. Верхний слой покрытия тускнеет, теряет свой первоначальный цвет.Появляются царапины, трещины и другие дефекты, требующие восстановленияпокрытия. Для поддержания хорошего внешнего вида автомобиля необходим постоянныйуход за лакокрасочным покрытием, а также частичная или полная его замена.
Ассортимент выпускаемых автомобильных красок очень широк ивключает в себя тысячи наименований. Перечислим наиболее известныхпроизводителей:
1. МобихелMOBIHEL Helios Словения.
2. КоломиксCOLOMIX Helios Словения.
3. Duxone
4. Dynacoat
5. QUICKLINEАнглия
6. SADOLINРоссия
7. MegaMix- синтал ( Ярославль )
8. Вика( Ярославль )
9. AVE (Ярославль )
10. QRSКитай
11. MipaГермания
12. NOVOLПольша
13. BODYГреция
14. FITTERГермания
15. SolidГермания
16. BrulexГермания
17. NormexГермания
18. TROTONПольша
19. Carsystem
20. ENГреция
21. SprintИталия
22. WestchemГермания
23. (Тинейсик,Кордон) Россия
24. REOFLEXРоссия
25. ЭкополРоссия
Они производят эмали, нитроэмали, акриловые эмали, краски с призматическимэффектом, перламутровые краски, краски с эффектом металлик, специальные краскидля аэрографов, краски хамелеон, термокраски и многое другое.
1.6.4 Технологии окраски автомобилей
Основными элементами строения многослойного лакокрасочногопокрытия (рис.) являются: слой грунта, слой шпатлевки и несколько слоев краски.Эти слои наносят в определенной технологической последовательности. Лакокрасочныепокрытия наносят только на предварительно подготовленные поверхности, с которыхудалены пыль, грязь, ржавчина, окалина, остатки сварочных флюсов, пленки нефтепродуктов,жировые пятна, пришедшие в негодность старые покрытия и т.д.
/>
Рис. Строение многослойного лакокрасочного покрытия: 1 — окрашиваемая поверхность; 2 -слой грунта; 3 — слой местной шпатлевки; 4 — слойобщей шпатлевки; 5 — слой краски
На подготовленную поверхность наносится первый слой покрытия — грунт. Основное его назначение — обеспечить высокую адгезию между металлов ипоследующими слоями покрытия. Высушенный грунт имеет небольшую (порядка 15…30мкм) толщину, поэтому вмятины, царапины и другие дефекты полностью сохраняютсяна загрунтованном изделии. Исходя из этого, от грунтов требуется:
— высокая прилипаемость (адгезия) к металлам, древесине и другимконструкционным материалам;
— способность удерживать на себе последующие слои покрытия за счетвзаимопроникновения материалов;
— хорошие противокоррозионные свойства;
— по возможности быстрое высыхание.
Грунтование, заполнение и уплотнение окрашиваемой поверхностипроизводится выпускаемым рядом грунтовок. Выбор определенного вида грунтовкизависит от обработки определенного вида поверхности. Выпускаются следующиегрунтовки:
— грунтовка для чистого металла;
— грунтовка-порозаполнитель;
— грунтовка для защиты от ударов камней;
— грунтовка и порозаполнитель для пластмасс;
— средства, повышающие адгезию и др.
/>
/>
/>
/>
/>
Шпатлевание-порозаполнение служит для выравнивания окрашиваемойповерхности заполнением имеющихся на ней углублений. Различают местный и общийшпатлевочные слои. Первый имеет целью выравнивание крупных дефектов, второй — получение гладкого покрытия по всей окрашиваемой площади. От шпатлевочныхматериалов требуется:
— хорошая прилипаемость к грунтам;
— достаточная механическая прочность, особенно ударо- ивиброустойчивость;
— сравнительно хорошая высыхаемость;
— способность шлифоваться.
Обработанная шпатлевка, а при ее отсутствии загрунтованнаяповерхность, покрывается несколькими слоями краски, число и отделка которыхзависят от требований, предъявляемых к внешнему виду покрытия, от условий егоэксплуатации и т.д. При любом способе окраски каждый слой проходит этап сушки,а наружные слои можно дополнительно шлифовать, полировать.
От красок требуется:
— достаточная адгезия к грунтам и шпатлевкам;
— способность образовывать сплошную защитную пленку;
— высокая атмосферостойкость;
— устойчивость к воздействию технических жидкостей и другихвеществ, с которыми покрытие контактирует при эксплуатации машин;
— способность хорошо закрывать цвет нижележащих слоев покрытия;
— достаточная стойкость к механическим воздействиям: ударам,вибрации, изгибу и т.п.;
— способность полироваться.
Необходимо отметить, что технологические процессы нанесения лакокрасочныхпокрытий на заводе-изготовителе автомобилей и при ремонте автомобилейсущественно отличаются друг от друга. В качестве примера на рис. и табл.представлены технологические схемы покрытия лакокрасочными материалами кузова взаводских условиях (примеры технологий и рисунки представлены из руководства поремонту и окрашиванию автомобилей — Германия, ГМбх, 1994 г.). Технологияокрашивания автомобилей при ремонте представлена в табл., рис.
При общей высококачественной ремонтной системе рекомендуются следующиематериалы:
— cостав для удаления силикона;
— двухкомпонентная грунтовка на основе уретана;
— двухкомпонентная полиэфирная грунтовка;
— двухкомпонентный грунт-порозаполнитель на основе уретана;
— двухкомпонентный грунт-порозаполнитель для нанесения толстымслоем;
— двухкомпонентная покрывная эмаль на основе акрилуретана;
— эмаль-основа в двухслойной системе;
— двухкомпонентный прозрачный лак на основе акрилуретана.
/>
Рис. Пример технологии окраски кузова автомобиля в заводскихусловиях: 1 – обезжиривание; 2 – промывка; 3 – фосфатирование; 4 –промывка; 5 –электрофоретическая грунтовка; 6 – промывка; 7 – горячая сушка электрофоретическойгрунтовки; 8 – заполнение швов; 9 – нанесение защитного покрытия на днищеавтомобиля; 10 – нанесения порозаполнителя; 11 – горячая сушка порозаполнителя
/>
Рис. Лакокрасочные материалы, применяемые для ремонтногоокрашивания: 1 – шлифовка; 2 – очистка; 3 – нанесение водоразбавляемойэмали-основы; 4 – промежуточная сушка эмали основы инфракрасная или теплымвоздухом; 5 – контроль качества; 6 – нанесение прозрачного лака; 7 – горячая сушкапрозрачного лака; 8 — контроль качества; 9 – к сборочному конвейеру
При применении лакокрасочной системы «мокрое по мокрому»рекомендуется использовать следующие материалы:
— состав для удаления силикона;
— двухкомпонентная полиэфирная шпатлевка;
— двухкомпонентный грунт-порозаполнитель;
— двухкомпонентная покрывная эмаль на основе акрилуретана;
— эмаль-основа в двухслойной системе;
— двухкомпонентный прозрачный лак на основе акрилуретана.
1.7 Опишите средства защиты от коррозии и моющие средства применяемыедля мойки автомобилей; средства для ухода за лакокрасочными покрытиями. Дайтеэксплуатационные требования к ним и характеристики, области и технологии ихприменения. Ассортимент
К факторам разрушения лакокрасочных покрытий относятся:воздействие тепла, света, кислорода воздуха, влаги и других химических агентов.В атмосферных условиях покрытие испытывает комплексное воздействие многихфакторов. Покрытия также портятся от вибрации, ударов и других механическихповреждений.
Существует несколько видов защиты кузова автомобиля:
— пассивная, состоящая в изоляции поверхности от атмосферноговоздействия;
— активная, при которой защитное средство образует на поверхностиметалла устойчивый слой против коррозии;
— преобразующая, состоящая в переводе уже окислившегося металла впленку, устойчивую против воздействия кислорода, влаги и растворимых солей.
К пассивным средствам защиты относятся мастики для защиты днищакузова. От краски мастика отличается тем, что она готовится на битумной,каучуковой, смоляной основе, в ее состав могут входить графит, волокнистыевещества, масла. Мастику наносят на очищенную сухую поверхность густым слоем.Это обеспечивает устойчивость покрытия к механическим воздействиям летящихиз-под колес песка и гравия; снижение шума вследствие амортизирующеговоздействия. Мастика защищает только открытые поверхности днища, в щели она непопадает.
Пассивная защита бесполезна, если предварительно поверхность небыла очищена от грязи и воды, в этом случае возникает электрохимическаякоррозия. Из активных препаратов защиты от коррозии следует назвать «Мовиль»,который разработан на основе американского препарата «Tectile 309AW» фирмы «Valvoline». «Мовиль» не только физическиизолирует поверхность металла от воздуха и влаги, но благодаря содержащемуся внем ингибитору коррозии ведет активную борьбу с начавшимся ржавлением. Болеетого, он обладает большим поверхностным натяжением, благодаря чему попадает вузкие щели и даже способен вытеснять воду с поверхности.
Образцы препаратов для защиты кузова от коррозии (днища ивнутренние полости) представлены в таблице. Составы, преобразующие ржавчину вгрунт, готовят на основе ортофосфорной кислоты. Эти препараты представляют собойэффективное средство борьбы с уже начавшейся коррозией. Поверхность, покрытуюржавчиной, обработанную таким препаратом, можно окрашивать без дополнительнойобработки.
Одно из прогрессивных направлений развития автомобильной химииявляется так называемая автокосметика. К препаратам автокосметики относят:полироли, автошампуни, средства для удаления различных пятен, для очисткистекол и покрытий и др. С каждым годом растет количество и качестворазнообразных препаратов автокосметики. Покрытие, потерявшее свойпервоначальный вид, для восстановления блеска рекомендуется периодически полировать.Этот процесс способствует очищению поверхности, удалению мельчайших невидимыхглазом трещин, придает покрытию ровный и блестящий вид. Все это предохраняетего от дальнейшего разрушения.
Для полирования лакокрасочных покрытий применяют: полировочную воду(суспензия мягких абразивов со связующими материалами); восковые полировочныепасты (например, смесь воска, парафина, керосина или скипидара, уайт-спирита);жидкие полировочные составы (например, смесь белой сажи – окиси алюминия ивосокосодержащей эмульсии); полировочные пасты (смесь тонких абразивов, масел,хозяйственного мыла и растворителя).
Для удаления глубоких трещин покрытие вначале обрабатываютшлифовочной пастой, состоящей из твердого абразива (например, алундовогопорошка), парафина и масла (например, вазелинового), а затем уже полируют.Дефекты покрытий из мела-миноалкидных эмалей устраняют шлифовочной пастой, представляющейсобой суспензию глинозема в смеси масел, растворителей и воды. Шлифовочнаяпаста позволяет снять слой покрытий, имеющих трещины, толщиной 15…20 мкм.
Автополироли образуют на поверхности лакокрасочного покрытияпрочную, блестящую, защитную пленку. Они различаются в основном стойкостью испособом нанесения на поверхность. Автополироли в аэрозольной упаковке легченаносить и растирать, чем обычные, расходуются они более экономно, но ими надообрабатывать автомобили в 4…5 раз чаще. Они сохраняются на поверхности кузова2…3 недели или до первой его мойки с шампунем. Консервирующий полирольсохраняет защитную пленку в течение 2…12 месяцев.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
К автокосметическим средствам относятся также автошампуни.Автошампуни состоят из концентрированного раствора или гранул из смесирастворяющих и моющих веществ, подверженных биоразложению (экологически болеечистые). В настоящее время выпускаются препараты, в которых соединены свойствашампуня и полироля. Так как в автомобиле находится большое количестводекоративно-отделочных материалов, то для ухода за ними выпускаютсяразнообразные чистящие средства.
Выпускаются средства для очистки и мойки лобового стекла и оптикиавтомобиля. Препараты для стекол автомобиля делятся на жидкости, используемые вбачке смывателя (низкозамерзающие) и используемые в качестве защитных(водоотталкивающих) покрытий. Для предотвращения запотевания и обледенениястекол автомобиля выпускают препараты в аэрозольной упаковке и в виде салфеток.
В табл. представлены некоторые препараты автокосметики,выпускаемой отечественными и зарубежными фирмами. Уход и бережное отношение кавтомобилю могут значительно продлить его жизнь.
1.8 Опишите термопластичные и термореактивные пластмассы, клеи игерметики, технологии их использования, основные свойства и особенностиприменения, а также зарубежные клеи и герметики. Укажите ассортимент пластмасс,клеев и герметиков, выпускаемых в России
1.8.1 Термопластические пластмассы
Термопластические полимерные соединения при нагревании приобретаютпластичность, при охлаждении возвращаются в твердое состояние, повторно инеоднократно плавятся без изменения свойств материала. К ним относятся всепластмассы класса«А» и частично класса «Б» (полистирол, полиэтилен, винилпласти др.).
Термопластические пластмассы (термопласты) получают полимеризациейнизкомолекулярных органических веществ. Термопласты выпускаются с наполнителеми без наполнителя.
Для улучшения антифрикционных свойств, повышения теплопроводности,износоустойчивости в полиамиды и фторопласты вводят наполнители: графит,молотый кокс, свинец, бронзу, дисульфид молибдена, стекловолокно и др.
Ненаполненные товарные термопласты бывают пластифицированные инепластифицированные. Различные синтетические органические и неорганическиевещества применяются как стабилизаторы и противостарители. Причем каждыйполимер стабилизируется определенными веществами. Большинство термопластовобладает высокой ударной вязкостью, водостойкостью и хорошими диэлектрическимисвойствами и в то же время низкой теплостойкостью и значительнойхладотекучестью. Поэтому многие из термопластичных пластмасс могут бытьиспользованы при температуре не выше 60…80°С. Для некоторых из этих пластмассона может доходить до 150…160 и даже 250°С (например, для фторопласта). Термопластичныепластмассы (особенно фторопласты) подвержены значительному изменению линейныхразмеров и объема с изменением температуры.
Среди пластмасс на основе термопластичных смол наиболее широкоеприменение в автомобилестроении получили: полиамиды, акрилопласты(полиметилметакрилат), поливинилхлорид (винилпласты), фторопласты, полиэтилен,полистирол, этролы (термопластические эфиры целлюлозы).
Из полиамидов, и в том числе капрона (поликапролактам), можетизготовляться большое количество разнообразных автомобильных деталей: втулки (педалей,дверных петель, рессор и др.), подшипники (дверей автобусов, педалей сцепленияи др.), вкладыши, корпуса сальников, шестерни (привода спидометра и др.),манжеты, стеклодержатели, патроны ламп, выключатели, корпуса и крышкикарбюратора и др.
Из полиэтилена ВД изготовляют крышки, кнопки, осветительныеплафоны, трубки, прокладки и другие детали, а также пленку, на основе которой получаютдрапировочные и обивочные ткани для сидений и спинок.
Поливинилхлорид (винилпласт) применяют для изготовления банокаккумуляторных батарей, прокладок, уплотнителей, внутренней обшивки кузова.Пластифицированный поливинилхлорид используется для получения обивочныхматериалов путем нанесения пленки на хлопчатобумажную ткань, изготовления трубокмасло- и топливопроводов и других деталей.
Фторопласты используют для деталей, работающих в химических средахи при повышенной температуре.
Из акрилопластов изготовляют пылезащитные линзы, внутренниеплафоны, стекла габаритных фонарей, оконные стекла и другие детали.
Из этола методом литья под давлением изготовляют: щиток панели дляприборов, облицовку рулевого колеса и другие профильные детали.
1.8.2 Термореактивные пластмассы
Термореактивные пластмассы (реактопласты) при повторном нагреваниивследствие протекания необратимых химических реакций превращаются в твердыетруднорастворимые и неразмягчающиеся (неплавкие) вещества. Поэтому формированиедеталей из термореактивных пластмасс должно опережать процесс образования самойпластмассы, так как в противном случае оно будет затруднено или невозможно.Термореактивные пластмассы получают поликонденсацией низкотемпературных веществпри повышенной температуре, сопровождающейся отщеплением побочных продуктов(воды, спирта и др.).
Термореактивная смола переходит в термостабильное состояние притемпературе 160…200 °С. Из числа термореактивных смол наиболее u1095 часто применяютв качестве связующих фенольно-формальдегидные, полиэфирные, эпоксидные,кремний-органические (полисилоксановые), меламино-формальдегидные и др.
В отверждением состоянии большинство термореактивных смол, посравнению с термопластичными меньше изменяют физические и механические свойствапри нагреве, обладают малой хладотекучестью, т.е. ползучестью под влияниемпостоянно действующей нагрузки.
К термореактивным пластмассам относят фенопласты, аминопласты,пресс-композиции на основе кремнийорганических и полиэфирных смол.
Фенопласты — давно известный и широко распространенный видпластических масс. В чистом виде фенолоальдегидные пластики (литой резит)используют очень редко из-за повышенной хрупкости; их усиливают наполнителями,а также модифицируют совмещением с синтетическим каучуком и некоторыми термопластами.Классифицируют фенопласты по наполнителю. При изготовлении автомобильныхдеталей из фенопластов наиболее часто применяют так называемые слоистыепластики: асботекстолит, текстолит, карболит.
Накладки дисков сцепления и тормозов могут быть изготовлены изасботекстолита с добавкой каолина.
Из специального текстолита изготовляют шестерни распределительноговала двигателей, опорные шайбы крыльчатки водяных насосов двигателей, опорныешайбы распределительных валов и другие детали.
Из карболита изготовляют крышку и ротор прерывателяраспределителя,изоляторы катушки зажигания и другие детали. В автомобилестроении изстеклопластиков изготовляют кузова и другие крупногабаритные ивысоконагруженные детали.
На основе термопластичных и термореактивных смол изготовляютпенопласты и поропласты, обладающие высокой эластичностью. Пенопласты,например, пенополиуретан ПУ-101, используются для изготовления автомобильныхподушек и спинок. Пластические массы используют при ремонте автомобилей.
Для выравнивания поверхности кузовов применяют пластмассы в видепаст и порошков.
Эпоксидные пасты применяют для выравнивания поверхности кузовов.Они обладают высокой адгезией к металлам, значительной механической прочностью,эластичностью, малой усадкой, химической стойкостью к нефтепродуктам, воде,растворам солей, щелочам, кислотам, некоторым растворителям.
Эпоксидные смолы используют также как конструкционный,электроизоляционный материал и как связующее при изготовлении стеклопластиков ипресс-композиций. Они применяются в качестве клеев холодного и горячегоотверждения, а также используются для противокоррозионных и водостойких покрытий,обладающих хорошей атмосферо- и светостойкостью, взамен сварки при ремонтекузовов, трещин на рубашке охлаждения и в клапанной коробке блока цилиндров,пробоин (до 25 мм) стенок рубашки охлаждения блока цилиндров, трещин головкицилиндров, обломов в головке цилиндров в месте крепления датчика и указателятемпературы воды, пробоин до 70 мм в поддоне картера двигателя и др.Отремонтированные детали надежно работают при температуре, не превышающей100...120 °С.
Пластмассовые порошки (ПФН-12 и ТПФ-37) применяются длявыравнивания поверхности кузовов и кабин путем газопламенного напыления притемпературе 210…220 °С. Покрытия из порошков ПФН-12 и ТПФ-37 стойки к действиюорганических кислот, масел, имеют высокий предел прочности на разрыв.
Полиамидные (капроновые) порошки используют для полученияантифрикционных слоев подшипников скольжения. Капрон, особенно в сочетании сзакаленной сталью, обладает исключительной износостойкостью и практическиисключает износ сопряженной детали, он имеет незначительный коэффициент тренияи поэтому частично допускает работу без смазки. Капроновое покрытие защищаетметалл от коррозии и действия щелочей, слабых кислот, бензина, ацетона.Обладает низкой температурной стойкостью (температура в узле трения с капроном должнабыть от -30° до +80°С). Более жестко ограничиваются и удельное давление, искорость скольжения.
Полиамидную массу — капрон — используют при ремонте автомобилейдля изготовления методом литья под давлением декоративных и конструкционныхдеталей. Номенклатура изготовляемых деталей широка, назовем втулки рессор,крестовин карданного шарнира и шкворня поворотной цапфы; шестерню приводаспидометра; масленки подшипника выключения сцепления; сливные краники; кнопкисигнала; рукоятки рычага переключения передач и др.
1.8.3 Клеи и герметики
Клеями называют жидкие или пастообразные многокомпонентныесистемы, основой (связующим) которых являются высокомолекулярные вещества,обладающие высокой адгезией к твердым поверхностям.
Клеевые и клеесварные соединения деталей, как известно, давно ужестали важной составной частью технологии изготовления автомобильной техники иее ремонта. В частности, используют для приклеивания ветровых стекол, некоторыхпанелей и т.п.
Клеевые соединения не только весьма технологичны, но и обеспечиваютвысокие потребительские качества автомобильной техники.
Клеевые соединения не лишены и недостатков. Многие из них имеютнизкую теплостойкость, а некоторые u1089 со временем ухудшают свойствавследствие старения клеевой прослойки.
Процесс склеивания сводится в общем виде к следующим операциям:подготовке склеиваемых поверхностей, нанесению на них клея, спрессовыванию иотверждению клеевого слоя.
Основным показателем качества клея является механическая прочностьклеевого шва. Клеевой шов испытывают на разрыв и скалывание и определяютудельную нагрузку, при которой шов разрушается. Прочность клеевого соединениязависит от сил адгезии и когезии. Кроме того, клей в жидком состоянии должен хорошорастекаться и смачивать склеиваемые поверхности, а при отверждении давать минимальнуюусадку. Прочность отвержденного клея должна быть по возможности не менеепрочности материала склеиваемых поверхностей и не уменьшаться с течениемвремени и при изменении температуры. Клеевой слой не должен оказывать коррозионноговоздействия на склеиваемые поверхности, взаимодействовать с продуктами, скоторыми склеиваемое изделие соприкасается при эксплуатации, и разрушаться подих действием.
По назначению клеи подразделяют на универсальные и специальные.Универсальные клеи предназначены для склеивания разнородных твердых иэластических материалов в различных сочетаниях: металл-металл, металл-дерево,металл-резина, пластмасса-стекло и т.п. Специальные клеи служат для склеивания определенныхматериалов.
Классификационным признаком клеев является вид связующего, всоответствии с чем различают клеи карбинольные, фенольные, эпоксидные,полиамидные. Кроме того, каждый тип клея, в свою очередь, подразделяется на рядмарок. В связи с этим современный ассортимент синтетических клеев чрезвычайнообширен.
Основным видом универсальных клеев являются синтетические клеи,используемые во всех отраслях техники. При помощи синтетических клеев можносоздать высокопрочные, эластичные, водо-, масло- и топливостойкие соединения,выдерживающие вибрацию и динамические нагрузки. Синтетический клей в наиболееобщем виде представляет собой композицию, в которую входят: связующее (или ихсочетание), растворитель, наполнитель, отвердитель и ускоритель отверждения.
В качестве связующего используются термопластичные и термореактивныеполимеры (смолы). Из термопластичных наибольшее распространение получилипроизводные акриловой и метакриловой кислот, поливинилацетата, полиизобутилена,каучука и резины, а из термореактивных — фенолоформальдегидные, эпоксидные икремнийорганические соединения. Клеи на базе термопластичных полимеров образуютобратимую пленку, размягчающуюся при нагревании. Для придания определеннойвязкости в клей вводят ацетон, спирт, смеси бензина с этилацетатом, бутилацетатс ацетоном или бензином, а также другие растворители в зависимости от марки клея.
Для уменьшения усадки клея при отверждении и предотвращенияпоявления трещин и разрушения клеевой пленки в клей добавляют порошкообразныенаполнители (металлы, стекло, фарфор, цемент, камень и др.).
Отвердитель и ускоритель отверждения добавляют к клеям, содержащимтермореактивные полимеры, для протекания процессов, связанных с образованиемклеевой пленки.
Широкое применение получили клеи на основе эпоксидных смол. Этиклеи отверждаются как при обычных, так и при повышенных температурах, обладаютхорошими физико-механическими характеристиками и высокой адгезией к металлам имногим неметаллическим материалам. Для них характерна орошая водо-, масло-,бензостойкость. При ремонте используют леи ЭПО (ТУ 38-10972-82), ЭДП (ТУ6-15-1070-82), эпоксидную патлевку (ТУ 6-15-662-85) и др.
При производстве автомобилей применяют эпоксидный лей горячегоотверждения УП-5-207 (ТУ 6-05-241-221-83). Клей бладает очень хорошим свойствомсклеивать замасленные поверхности. Он применяется для соединения внутренней инаружной панелей двери и проклейки зафланцовок капота и багажника.
Неотвержденный клей не вымывается моющими растворами при одготовкекузова под окраску. Отверждение клея происходит в красочных камерах. Кроме того,широко применяют клеи бутвароформальдегидный (БФ) и карбонильный.
Широкое применение нашли клеи БФ-2, БФ-4 и БФ-6 (бутварофенолоальдегидные)- спиртовые растворы термореактивно оформальдегидной смолы, модифицированной(для повышения эластичности швов) бутваром. Первые два служат для соединениятвердых материалов, а третий (БФ-6) — для склеивания каней между собой и для прикрепленияих к металлам, пластмассам и т.д. Все клеи серии БФ поставляются потребителям вотовом виде. Клеевое соединение из них сушат при температуре 0…100°С в течение1…3 ч.
При ремонте автомобилей клей нашел применение для соединенияфрикционных накладок с тормозными колодками и непригоден для склеиванияэластичных и гибких материалов, таких ак резины, ткани и т.д.
Клей применяется также при ремонте пластмассовых деталей. Деталииз термореактивных пластмасс склеиваются смоляными клеями (ВИАМ-Б-3, БФ-2,БФ-4, К-17 и др.) на основе фенолоформальдегидных, эпоксидных и других смол.Для склеивания органического стекла применяется дихлорэтан или клей, редставляющийсобой раствор опилок органического стекла в уравьиной кислоте или вдихлорэтане.
Необходимо отметить, что несмотря на хорошо известные дстоинстваклеевых соединений, широкого применения в автомобилестроении они не получили,особенно при изготовлении узовов автомобилей. Основная причина — длительностьпроцесса тверждения клеевых швов, который не укладывается в ритм онвейернойсборки. Автомобили с конвейера сходят через минуты, а большинство самых совершенныхклеев твердеют в течение нескольких часов, а некоторые — в течение суток. Однакоположение уже начало меняться: появились клеи нового околения, способныеполимеризоваться за 3…30 с. В настоящее время клеи ультрафиолетовогоотверждения применяют чаще всего для крепления автомобильного остекления(силикатное стекло прозрачно в диапазоне 365…420 нм) и прозрачных в диапазоне420 нм пластмассовых изделий. Используемые при этом клеи — акриловые.
Кроме акриловых клеев и герметиков со вспомогательными системамиполимеризации все шире применяются такие же анаэробные материалы (твердеющиепри отсутствии контакта с кислородом воздуха). Их применяют для фиксации,стопорения и герметизации резьбовых и нерезьбовых соединений.
Для автомобилестроения, как уже отмечалось, очень важной является освоениеклеевой технологии. Не случайно ею, в частности, клеями (и вообще адгезивами) сультрафиолетовым отверждением, занимаются очень многие фирмы.
Наиболее известная из них — австрийская «Локтайт». Она выпускаетболее сотни марок клеев и герметиков различной химической природы, назначения(сборка двигателя, трансмиссии, подвески, рулевого управления, тормозов икузовов легковых автомобилей) и систем полимеризации. В качестве примеранекоторые клеи фирмы «Локтайт» представлены в табл.
/>
Клеи «Локтайт» обладают рядом уникальных свойств. Вчастности,они обеспечивают клеевому шву 99 %-ю оптическую прозрачность и регулируемое(1,4…1,55) значение показателя преломления, что позволяет использовать их длясклеивания прозрачных материалов и получать невидимый клеевой шов. Некоторые(например, анаэробный «Локтайт 661») могут работать в интервале рабочихтемператур от -55 до +230°С, с пределом прочности при сдвиге 35 МПа (350кгс/см2), при отрыве 37…42 МПа (370…420 кгс/см2), временем схватывания 3 с.Поэтому данный клей применяют при установке подшипников в корпуса и на валы,для фиксации роторов, шестерен, звездочек и шкивов на валах, для креплениявтулок, гильз, стаканов в корпуса, герметизации заглушек на блоках двигателей икорпусах редукторов. Применение такого клея позволяет упростить конструкцию (засчет ликвидации шпоночных канавок и штифтов) и, благодаря мгновенному егочастичному отверждению, во много раз ускорить процесс сборки узлов и агрегатов.Кроме того, при монтаже подшипников слой адгезива, например, компенсируетнеточности центрирования деталей узла. Валы же и подшипники, смонтированные безнарушения центрирования, но с натягом, служат дольше, их можно многократноиспользовать после демонтажа и очистки.
Для полимеризации клеев фирмы «Локтайт» (для их полимеризации)можно использовать лампы ультрафиолетового излучения типа ДРТ-400 и специальноразработанную установку, которая обеспечивает не только регулированиеинтенсивности излучения ламп, но и защиту оператора от ультрафиолета.
Необходимо отметить, что производственники часто ориентируются назарубежные клеевые материалы, в то время как есть отечественные, которые по своимпоказателям нередко превосходят их и обходятся значительно дешевле. Так, одноиз основных предприятий — ОАО «Снежинка» (бывший НИТХИБ) — производит множествоклеев различного назначения. Некоторые из них представлены ниже.
Клей 88КР (ТУ 201-951-10-96). Это модификация в серии хлоропреновыхклеев, отличающаяся от своих предшественников (88НП, 88СА) повышеннымипрочностью, термостойкостью, скоростью схватывания, водостойкостью истабильностью параметров при длительной эксплуатации клеевых швов. Основа клея-полихлоропрен. Растворяется он в таких малотоксичных растворителях как бензин,этилацетат, гексан. Применяется для склеивания резины, резины и металлов(алюминиевых сплавов и сплавов на основе железа), металлов между собой,синтетических пленок, полиуретана, поливинилхлорида, кожезаменителей, кожи,АБС-пластиков, слоистых пластиков, ДСП, дерева, обивочных тканей и т.д. То естьон универсален. Он вибростоек, полностью сохраняет свою работоспособность вдиапазоне температур от -30 до +90 °С. Технология его применения простейшая:швы выполняют при комнатной температуре и небольшом контактном давлении.Наиболее рациональная область применения данного клея — соединение и ремонтдеталей внутренней отделки кабин грузовых автомобилей, салонов легковыхавтомобилей и автобусов.
Клей «УР-Моно» (ТУ 201-951-1-96) — универсальный полиуретановыйклей, предназначенный для соединения кожи, резины, полиуретана, ПВХ, жесткихпластиков типа АБС, металлов, ДСП. Он бесцветный, прозрачный, одноупаковочный,водо-, вибро-, морозо- и термостойкий, малотоксичный. Прочность при расслаиванииПВХ-кожи превышает 50 Н/см (5 кгс/см). Работает без введения изоцианитных отвердителей,что значительно упрощает технологию его применения.
Клей 75М (ТУ 201-28-72-96). Изготовляется на основе термо-эластопластов(срок хранения — один-полтора года). Наряду с такими подложками как кожа, резина,полиуретан, дерево и металл, способен склеивать полиэтилен (жесткий ипленочный), полиамид, ТЭП и другие полимерные материалы без предварительнойхимической обработки. Прочностные характеристики шва в 1,5…2 раза превышают нормативныепоказатели. Например, прочность при расслаивании соединений типа ТЭП-кожа,кожа-уретан превышает 50 Н/см2 (5 кгс/см2). Способен к быстрому (10…15 мин.)склеиванию, водо- и теплостоек, малотоксичен.
Используется при отделочных и ремонтных работах. В последнее времяего начали применять в качестве клеящей основы при нанесении так называемогофлока на текстиль, пластики, металл, что позволяет быстро получать бархатистуюповерхность на этих материалах.
Клей «Ропид-5» (ТУ 201-196-90). Предназначен для склеиванияизделий из кожи, мягких подложек из текстильных материалов, резины, пласткожи.Состоит из импортного мерканторегулируемого хлоропренового каучука «Скайпрен»,реакционноспособных смол и оксидов металлов. Представляет собой вязкую (60-200с по ВЗ-246) жидкость бело-желтого цвета.
Клей «Крол» (ТУ 201-28-78-83) — модифицированный полистирольный клей дляпроизводства и ремонта изделий из ударопрочного и блочного полистирола.Обеспечивает быстрое, в течение 15…20 мин., склеивание этих материалов при комнатнойтемпературе и контактном давлении, большую долговечность швов. Гарантируетотсутствие микротрещин, которые, как известно, неизбежны при склеиванииполистирола активными растворителями. Вибро- и водостоек, прочен (адгезионнаяпрочность к полистирольным подложкам до 14,8 МПа, или 148 кгс/см2), малотоксичен.Рекомендуется применять при креплении и ремонте деталей из полистирола (корпусовмагнитол, приемников, деталей панели приборов и др.), а также внутренних(облицовочных) деталей кузовов-рефрижераторов.
Клеящий карандаш ЭРК-1 (ТУ 201-28-18-96) представляет собой сложнуюэпоксидную клеящую композицию, оформленную в виде твердого прутка,предназначенную для экспресс-ремонта (заделки) микротрещин и вырывов металла натрубопроводах и корпусах из различных металлов и сплавов (алюминия, меди,стали, чугуна). Масло-, бензо-, вибро- и термостоек.
Клеи для резины. Клеи для приклеивания резины подразделяют наклеи для приклеивания с вулканизацией и для приклеивания «на холоду». Промышленностьпроизводит клеи резиновые (для соединения резиновых деталей друг с другом) испециальные (для приклеивания резины к металлам, стеклу, пластмассам и другимтвердым материалам).
Из специальных клеев можно назвать два образца: № 61 и 88Н. Первыйготовится растворением резиновой смеси № 61 в бензине «Калоша». Клей № 88Нпредставляет собой раствор в смеси этилацетата с бензином сырой резины № 31-Н,к которой добавлена бутилфенолоформальдегидная смола.
эксплуатационный материал двигатель масло моторный
Для приклеивания резиновых деталей к металлическим применяют клей№ 88, 88Н, 61 или термопреновый. Приклеивание резиновых деталей к деревяннымпроизводят с помощью резинового клея НК.
Клей № 200 (раствор резиновой смеси в бензине) применяют дляприклеивания к металлу обивки, резины, картона и кожи. Из-за токсичностисоставляющих с ними следует обращаться осторожно.
Модифицированный резиновый клей ТУ 2385-004-05281725-97 (ОАО«Снежинка»), у которого прочность шва в 2 раза превышает прочность, обеспечиваемуютрадиционными резиновыми клеями, пригоден для склеивания не только резины, но икожи, текстильных материалов.
1.9 Опишите резины, обивочные, уплотнительные и изоляционныематериалы. Ассортимент
Резина представляет собой дорогой и к тому же дефицитный материал,широко применяющийся в автомобилях. Это пневматические и массивные шины, гибкиешланги, амортизаторы, приводные ремни, угоютнительные прокладки, сальниковыеустройства, муфты, транспортерные ленты и др. Широко используется резина и вкачестве электрической изоляции при изготовлении кабелей, проводов,электрических машин и приборов.
При ремонте автомобилей применяют специальные сорта сырой резины,из которых важнейшими являются прослоечная, протекторная и камерная. Все онипредназначены для ремонта пневматических шин методом горячей вулканизации.
Современный грузовой автомобиль включает от 200 и до 500 резиновыхдеталей, на изготовление которых расходуется 250…400 кг каучука, что составляетв переводе на резину порядка 500…800 кг. Стоимость резиновых изделий составляетот 10 до 40% общей стоимости автомобиля.
Натуральный каучук. Резина представляет собой сложный по составуматериал, включающий несколько компонентов, основным из которых являетсякаучук, от типа и особенностей которого зависят в основном свойства резины.
Натуральный каучук (НК) получают из так называемых каучуконосов — растений, преимущественно культивируемых в странах тропического пояса. Причем восновном его добывают из млечного сока (латекса) каучуконосного дерева — бразильской гевеи. Он не способен растворяться в воде, но растворим внефтепродуктах. На этом основано приготовление резиновых клеев. В химическомотношении натуральный каучук — полимер непредельного углеводорода изопрена:
СН2 С
СН3
СН СН2
Большая степень ненасыщенности молекулы НК обусловливает довольно высокуюспособность его к химическим превращениям. В частности, по месту разрывавалентной связи между третичным и четвертичным атомами углерода можетприсоединяться сера (процесс вулканизации), кислород (старение резины) и т.д.
Синтетические каучуки. В 1932 г. впервые в нашей стране былсинтезирован синтетический каучук, который стал основным сырьем дляотечественной резиновой промышленности. Сейчас выпускаются десяткиразновидностей синтетических каучуков (СК).
При изготовлении автомобильных резиновых деталей широкоприменяются продукты совместной полимеризации различных мономеров. Важнейшемупредставителю из них — сополимеру бутадиена со стиролом — присвоено обозначениеСКС (стирольный). Он принадлежит к самым распространенным СК (доля его вмировом производстве всех СК и НК, взятых вместе, достигает 30 %). Наиболеемассовый сорт СКС, содержащий 30% стирола, имеет марку СКС-30. Резины на егобазе хотя и уступают по эластичности, тепло- и морозостойкости резинам из НК,но зато превосходят их по износостойкости.
Кроме того, применяют стирольные каучуки СКМС(бутадиен-метилстирольный). Стирольные каучуки превосходят натуральные поизносостойкости, но уступают по эластичности, тепло- и морозостойкости. Приизготовлении автомобильных шин используют изопреновый (СКИ-3), который по своимсвойствам близок к натуральному каучуку, и бутадиеновый (СКВ), отличающийсявысокой износостойкостью. Высокой маслобензостойкостью отличаются хлорпреновый(наприт) и нитрильный (СКН) каучуки. Из этих каучуков изготавливают детали,контактирующие с нефтепродуктами. Бутилкаучук (сополимер изобутилена с изопреном)используют для изготовления камер и герметизирующего слоя бескамерных шин.
Вулканизирующие вещества. В чистом виде натуральный и синтетическийкаучуки находят ограниченное применение (изготовление клеев, изолировочнойленты, медицинского пластыря, уплотнительных прокладок). С целью увеличенияпрочности каучуков применяют процесс вулканизации — химическое связывание молекулкаучука с атомами серы.
В результате вулканизации, например, НК, которая идет наиболееэффективно при температуре 140...150°С, получается вулканизированный каучук(вулканизат) с прочностью на разрыв около 25 МПа.
В состав резины вводят определенное количество серы, чтобыполучить изделие с возможно большей прочностью и требуемой эластичностью.Например, в резинах, идущих для изготовления автомобильных камер и покрышек, еесодержится 1…3 % от доли имеющихся в них каучуков. С увеличением содержаниясеры прочность резины увеличивается, но одновременно уменьшается ееэластичность.
Ускорители и наполнители. Для ускорения процесса вулканизации всостав любой смеси каучука с вулканизующим веществом добавляются ускорители(тиурам, каптакс и др.), а для повышения прочности вулканизаторов активныенаполнители (усилители). Самым массовым усилителем является сажа — порошкообразный углерод с размерами частиц от 0,003 до 0,25 мкм. Сажа, как идругие усилители, вводится в современные резиновые материалы в значительныхдозах — от 20 до 70 % по отношению к содержащемуся в них каучуку, повышаяпрочность резины более чем на порядок.
Кроме названных добавок, в состав резины в небольших количествахможно вводить красители (для придания окраски), пластификаторы (для облегченияформования), антиокислители (для замедления процессов старения),порообразователи (при изготовлении пористых или губчатых резин) и т.д.
Армирование резиновых изделий. Для увеличения прочности деталей изрезины ее совмещают с арматурой (проволочными каркасами, металлической оплеткойи т.д.). Прочность резинотканевых изделий в основном определяется прочностьювводимой в них арматуры. Эластичность таких изделий при растяжении по сравнениюс чисто резиновыми значительно уменьшается, но она сохраняется при изгибе исжатии вполне достаточной для того, чтобы не происходило разрушения деталей. Кважнейшим армированным резиновым изделиям, применяющимся для автомобилей,относятся: резинотканевые шланги, приводные ремни и т.д.
Особенно ответственными и дорогими армированными изделиямиявляются автомобильные u1087 покрышки, для изготовления которых используютсяспециальные ткани — корд, чефер и др.
Одним из основных этапов технологического процесса при приготовлениирезины является полное и равномерное смешение всех ингредиентов в каучуке,число которых может доходить до 15. Этот процесс выполняется в резиносмесителяхв две стадии.
Первая стадия — изготавливается вспомогательная смесь без серы иускорителей; вторая стадия — введение серы и ускорителей. Получаемые резиновыесмеси используют для изготовления резиновых деталей и для обрезинивания кордашин, которые для усиления связи между кордом и резиной пропитываются латексамии смолами. Последней операцией после смешения всех ингредиентов являетсявулканизация, после чего резинотехническое изделие пригодно для применения. Сыраярезина (прослоечная, протекторная, камерная) применяется при ремонтеавтомобильных шин и камер методом горячей вулканизации под определенным давлением,создаваемым различными приспособлениями.
Широкое применение резины вызвано тем, что она обладает:
— способностью к исключительно большим обратимым деформациям,которые являются одним из проявлений высокоэластических свойств материала(относительное удлинение при растяжении для высококачественных резин можетдостигать 100 %);
— небольшой по сравнению с металлами и деревом жесткостью, т.е.способностью сильно деформироваться под действием очень малых сил, которые втысячи и десятки тысяч раз меньше сил, вызывающих такие же деформации уметаллов;
— достаточно высокой прочностью (у лучших сортов резины прочностьпри разрыве достигает 40 МПа);
— слабой газопроницаемостью и полной водонепроницаемостью;
— высокими диэлектрическими свойствами.
Прочностные свойства резинового материала характеризуются пределомпрочности, представляющим собой напряжение, возникающее в момент разрыва. Дляоценки предела прочности определяют на специальной машине нагрузку, при которойпроисходит разрыв образца резинотехнического материала строго определенногоразмера. Предел прочности — это число, получаемое при делении нагрузки, прикоторой произошел разрыв образца, на первоначальную (до испытаний) площадьсечения, выражаемый в МПа.
Механические свойства вулканизованной резины характеризуются рядомпоказателей, важнейшие из которых получают при испытании на растяжение и насжатие. Совокупность относительного и остаточного удлинений характеризуетэластичность резинового материала. Чем больше разность между первым и вторым,тем лучше эластические свойства материала. Величина эластичностиустанавливается соответственно назначению детали и оценивается величинамиотносительного и остаточного удлинения при разрыве и относительного сжатия припредельной нагрузке, выражаемых в процентах к начальной длине образца.
Мягкая резина характеризуется пределом прочности 15…20 МПа приотносительном удлинении при разрыве 500…1000 %. Так, например, резина,используемая для изготовления камер автомобильных шин, имеет предел прочности9…14 МПа, относительное удлинение 550…600 %.
С повышением содержания серы в резинах прочность резины на разрывувеличивается, а эластичность снижается.
Список литературы
1. В.А. Лиханов, О.П. Лопатин «Конструкционно-ремонтныематериалы». Киров 2005
2. В.А. Лиханов, Р.Р. Деветьяров, А.В. Россохин «Методическоепособие для выполнения курсовой работы по эксплуатационным материалам». ВГСХАКиров 2008
3. Л.С. Васильева «Автомобильные эксплуатационныематериалы» 2003
4. sofia-color.ru/prays-list.html
5. www.aga-automag.ru/
6. www.toplivka.ru/
7. www.tnk-oil.ru/about
8. www.promexport-nn.ru/