Эксплуатационные материалы. Эксплуатаци материалы. Методические рекомендации по организации аудиторной работы по дисциплине Современные автомобильные эксплуатационные материалы
 Скачать 447.81 Kb.
|
|
5.8 Пути снижения расхода смазочных масел Расход масла в эксплуатации зависит от трёх факторов: периодичности его замены, объёма системы смазки и величины потерь на межсменном пробеге (угар). Сроки смены масла определяют экспериментальным путём. Обычно их указывают в техническом паспорте на двигатель или на автомобиль и связывают со временем наработки двигателя (в мото-часах) или пробега автомобиля (в километрах). Однако при таком методе не учитывается режим работы двигателя. Значение оптимизации периодичности смены масла трудно переоценить. Если сроки смены масла необоснованно завышены, эксплуатационники сталкиваются с ухудшением его свойств, возрастают отложения в двигателе, увеличивается его износ. При заниженных сроках смены возрастают эксплуатационные затраты на смазочное масло. Сроки замены масла могут быть оптимизированы следующими методами: на основании накопленного опыта эксплуатации эмпирически устанавливают новую периодичность смены и проводят эксплуатационные испытания до выбранного пробега; длительность работы масла без смены устанавливают по его фактическому качеству, которое определяется во время стендовых и эксплуатационных испытаний, проводимых по типовой программе для каждого механизма. Угар масла предопределяется следующими факторами: сгоранием, испарением, утечками и выбросом масла через систему вентиляции картера. Он зависит от степени износа поршневых колец и других уплотнительных элементов. Влияют также конструктивные особенности двигателя и режим его работы. С повышением частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель угар масла возрастает. Снижению угара масла способствует улучшение конструкции маслосъёмных, компрессионных колец и уплотнительных устройств. Уменьшение расхода масла также может быть достигнуто понижением до определённого предела ёмкости системы смазки. 5.9 Существующие системы классификации смазочных масел. Взаимозаменяемость с зарубежными аналогами 5.9.1 Классификации моторных масел 5.9.1.1 Отечественная классификация моторных масел Отечественные моторные масла классифицированы ГОСТ 17479.1 - 85. Этот стандарт подразделяет масла на классы по вязкости и на группы по назначению и уровням эксплуатационных свойств. Стандартная марка масла сообщает потребителю эти сведения в виде следующих условных обозначений: буква М (моторное), цифра или дробь указывает классы вязкости (дробь для всесезонных масел), одна или две из первых шести букв алфавита, означают уровень эксплуатационных свойств и область применения масла. Универсальные масла обозначают буквой без индекса или двумя разными буквами с разными индексами. Масла для бензиновых двигателей имеют индекс 1, дизельные масла - индекс 2. Классы вязкости, установленные ГОСТ 17479.1 - 85, представлены в таблице 5.2, а группы по назначению и эксплуатационным свойствам в таблице 5.3. Так, например, марка М - 6З/10В указывает, что это моторное масло всесезонное, универсальное для среднефорсированных дизелей и бензиновых двигателей, М - 8Г2 и М - 10Г2, - это дизельные сезонные масла для дизелей без наддува или с умеренным наддувом, работающие в условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений. В некоторых марках масел встречаются дополнительные буквенные обозначения (М - 10 Г2К). Такие дополнения вводят, чтобы выделить масло, относящееся формально к одной и той же группе, но содержащее различные присадки и допущенные к применению в разных объектах техники. Таблица 5.2 - Классы вязкости моторных масел
Соответствие того или иного масла группе, обозначенной в его маркировке, проверяется классификационными моторными испытаниями, которые повторяются каждые два года для проверки качества продукции. Моторными испытаниями согласно требованиям ГОСТ 17479.1-85 проверяют следующие свойства масел: антиокислительные, антикоррозионные, моюще-диспергирующие при высоких рабочих температурах, противоизносные, склонность к образованию отложений при низких температурах. Моюще-диспергирующие свойства универсальных масел проверяют испытанием в бензиновом двигателе и в дизеле. Таблица 5.3 - Группы моторных масел по назначению и эксплуатационным свойствам
5.9.1.2 Зарубежные классификации моторных масел За рубежом наибольшее распространение получили классификации масел по стандартам SAE J - 300 и АРI. Стандарт SAE J - 300 (общество автомобильных инженеров) классифицирует масло по классам вязкости, стандарт API (американский институт нефти) по условиям применения. В таблице 5.4 представлены сведения о примерном соответствии классов вязкости и групп по назначению и эксплуатационным свойствам по ГОСТ 17479.1 - 85 и по стандартам SAE и API. Следует подчеркнуть, что речь идёт не об идентичности, а лишь о близком соответствии, поскольку отечественная классификация основана на других методах испытаний. Данные таблицы 5.4 полезны при решении задач взаимозаменяемости масел отечественного и зарубежного производства. Таблица 5.4 - Соответствие классов вязкости и групп моторных масел по ГОСТ 17479.1 и классификациям SAE и API
Классы вязкости SAE (таблица 5.5) в большинстве случаев имеют более широкие диапазоны вязкости при 100 0С, чем классы вязкости ГОСТ 17479.1 - 85. Одному классу SAE могут соответствовать два класса ГОСТ. В таком случае предпочтительно выбирать аналог имеющий самое близкое фактическое значение вязкости. Кроме классификаций SAE и API широкое распространение в международном масштабе получили классификации АСЕА (Ассоциация европейских производителей автомобилей) и ILSAC (Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов). Все классификации для характеристики вязкостно-температурных свойств масел используют стандарт SAE J - 300 (иногда с небольшими уточнениями или дополнениями). Моторные масла, лицензированные в АРI, маркируют логограммой, приведённой на рисунке 5.2.  Рисунок 5.2 - Логограмма для маркировки моторных масел центральном круге логограммы указывают класс (классы) масла по классификации SAE J-300, приведённой в таблице 5.5. Она подразделяет масло на шесть зимних классов (0W, 5W, 10W, 15W, 20W и 25W) и пять летних (20, 30, 40, 50 и 60). Из данных таблицы 5.5 видно, что в этих рядах большим цифрам соответствует большая вязкость. Всесезонные масла обозначаются двумя классами SAE, один из которых зимний, а другой летний, например SAE 5W - 30, SAE 10W - 40 и т.п. Таблица 5.5 - Современная классификация моторных масел SAE J-300 APR97
*Вязкость измеряется на капиллярном вискозиметре. Вязкость измеряется на коническом имитаторе подшипника. *А Это значение для классов SAE 0W-40, 5W-40, 10W-40. *Б Это значение для классов SAE 40, 15W-40, 25W-40. Во второй колонке таблицы 5.5 для каждого класса зимнего масла указан верхний предел разрешённой динамической вязкости, измеренный при заданной температуре на специальном ротационном вискозиметре, который имитирует поведение масла при холодном пуске двигателя от стартера. Однако это лишь одна характеристика низкотемпературного поведения масла. Не менее важна его способность прокачиваться масляным насосом, быть достаточно текучим, чтобы в самом начале проворачивания вала двигателя задержка поступления масла к парам трения была минимальной. В противном случае в узлах, смазываемых под давлением, возникает сухое трение, что вызывает очень большой износ или даже заклинивание подшипников распределительного вала. Поэтому измерение вязкости, характеризующей прокачиваемость масла в процессе холодного пуска двигателя (третья слева колонка таблицы 5.5), выполняют на миниротационном вискозиметре при малой скорости течения и при температуре на 10 0С ниже, чем для масла того же класса вязкости при определении характеристики проворачивания. Теперь рассмотрим верхнее полукольцо логограммы на рисунке 5.2. Там указан класс масла по классификации API. Эта американская классификация подразделяет моторные масла по уровням эксплуатационных свойств (жёсткости условий применения) и областям применения. Введены две категории масел: "S" (Service) и "С" (Commercial). Масла категории "S" предназначены для четырёхтактных бензиновых двигателей легковых, лёгких фургонов, микроавтобусов, а категории "С" - для 2- и 4-тактных дизелей грузовых автомобилей, тракторов, строительной внедорожной техники. Универсальные масла имеют двойное обозначение, причём в последнее время первым обозначают класс категории "С", а вторым категории "S", например, CF-4/SH, СG-4/SJ и т.п. Уровни эксплуатационных свойств или степень жёсткости требований, которым соответствует масло, в каждой категории обозначают первыми буквами латинского алфавита, причём уровень свойств возрастает по мере удаления от начала алфавита. Сегодня из категории "S" исключены, как устаревшие, классы от SA до SG включительно, а в категории "С" классы от СА до СЕ включительно. В результате действующая классификация API (таблица 5.6) содержит только два класса масел для бензиновых двигателей SH и SJ, и четыре класса дизельных масел CF, CF-2, CF-4, CG-4, где цифры 2 и 4 обозначают соответственно масла для 2- и 4- тактных дизелей. В США с 1999 г. введены в эксплуатацию дизельные масла класса CH-4, отличающиеся высокой экологичностью, длительной работоспособностью, улучшенными противоизносными и диспергирующими свойствами. Как правило, масла более высокого класса API могут использоваться вместо масел более низких классов. Нижнее полукольцо логограммы (рисунок 5.2) предназначено для условного обозначения энергосберегающих масел. Если оно не заполнено, данное масло энергосберегающим не является, если в нижнем полукольце написано ENERGY CONSERVING (сокращённо EC), это масло обладает способностью экономить топливо путём снижения потерь на трение. Критерием оценки служит уменьшение расхода топлива при переходе с эталонного масла на испытываемое. Автомобилестроительные фирмы США и Японии сформулировали единые минимальные требования к моторным маслам для 4-х тактных бензиновых двигателей в классификации ILSAC, которая пока содержит два класса масел, обозначаемых GF-1 и GF-2. Они практически идентичны классам АРI SH и SJ соответственно. Основное отличие состоит в том, что масла классов GF-1 и GF-2 обязательно энергосберегающие и всесезонные, причём зимняя характеристика ограничена тремя наименее вязкими классами SAE 0W, 5W и 10W, а летний класс может быть любым. Масла, сертифицированные API на соответствие требованиям классификации ILSAC, маркируют специальной эмблемой. С 1996 г. введена в действие классификация моторных масел ACEA, в которой ведущие европейские автомобильные фирмы сформулировали единые базовые требования к маслам трёх категорий ("А", "В" и "Е"). Классификация ACEA заменила ныне устаревшую европейскую классификацию ССМС. В 1998 г. опубликована новая редакция классификации ACEA, отличающаяся от первой дальнейшим ужесточением отдельных проходных критериев и введением новых классов масел. В таблице 5.7 классификация АСЕА представлена в сопоставлении с классификациями ССМС, АPI и ILSAC. Здесь можно говорить не об идентичности, а лишь примерном соответствии классов разных классификаций. В целом европейские требования более жестки, чем американские. Это относится в первую очередь к антиокислительным и противоизносным свойствам масел. Таблица 5.6 - Современная классификация моторных масел по API
Масла классов ACEA А1-96, А1-98, В1-96 и В1-98 это энергосберегающие масла, отличающиеся заданными пределами вязкости на довольно низком уровне. Масла классов А2-96, В2-96 и В2-98 отвечают стандартному уровню требований к современным маслам, - классов А3-96, А3-98, В3-96 и В3-98 соответствуют высшим современным требованиям. Все масла категории "В", за исключением класса В4-98, предназначены для дизелей с разделённой камерой сгорания. Таблица 5.7 - Классификация моторных масел АСЕА. Сопоставление с классами ССМС, API, ILSAC
категории "Е" уровень свойств масел существенно повышается от класса Е1-96 до Е3-96 и Е4-98. Масла класса Е1-96 применяют в дизелях без наддува, класса Е2-96 - в дизелях с умеренным наддувом, в обычных условиях эксплуатации. Масла класса Е3-96 предназначены для высокофорсированных дизелей турбонаддувом, выполняющих требования норм Euro II по выбросам токсичных веществ и эксплуатируемых в тяжёлых условиях с увеличенным сроком замены масла. Автомобильные фирмы часто дополняют базовые требования классификаций особыми собственными требованиями, которые обусловлены спецификой конструкции двигателей, использованием редко применяемых конструкционных материалов и др. Такие дополнительные требования излагают в фирменных спецификациях моторных масел. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||