Дипломная работа на тему "Технические и экологические требования к горючесмазочным материалам"

ГлавнаяВоенная кафедра → Технические и экологические требования к горючесмазочным материалам




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Технические и экологические требования к горючесмазочным материалам":


Введение

Взаимодействие человека с окружающей средой и рациональное использование природных ресурсов – одна из актуальнейших проблем нашего времени. Эта проблема является актуальной и для такой специфической структуры государства, как его вооруженные силы, включающей военно-промышленные объекты, военно-технические комплексы, значительные войсковые группировки с системами вооружения и жизнеобеспечения и другими объектами, связанными взаимодействием с окружающей средой.

Обслуживание вооружения и различной техники, повседневная эксплуатация технических систем всех видов транспортных средств, обучение и обеспечение быта личного воинских частей сопровождаются образованием отходов и выбросов различных веществ. Эти отходы и выбросы должны быть своевременно локализованы и обезврежены, иначе их попадание в окружающую природную среду неминуемо приведет к ухудшению качества атмосферы, почвы и водоемов.

В современных условиях невозможно представить армию без применения горючесмазочных материалов (ГСМ), бензинов, дизтоплива и различных масел и смазок. Следует отметить, что применение этих материалов в последствии сказывается на качестве окружающей среды. Каждый командир (начальник) должен использовать экологически менее опасные ГСМ и технические методы по их минимизации.

Знание показателей, которыми характеризуются качество, физические и химические свойства того или иного эксплуатационного материала, позволяют судить о рациональном использовании материала, о создании необходимых условий для хранения, что, в конечном счете, снижает эксплуатационные затраты.

Долговечная работа базовых и автомобильных шасси во многом зависит от грамотной эксплуатации, применения качественных горючесмазочных материалов, своевременного проведения различных видов технического обслуживания. Использование материалов более низкого качества неизбежно приводит к снижению долговечности и надежности работы деталей, узлов и механизмов базовых и автомобильных шасси, усложнению технического обслуживания и ремонта.

В данной дипломной работе по каждому виду материалов (топлива, масла, смазки и специальные жидкости, применяемые в РВ и А) приводятся технико-экономические требования, предъявляемые к ним, их физико-химические свойства и эксплуатационные качества. Рассматриваются технические пути рационального применения эксплуатационных материалов, обеспечивающих снижение затрат на эксплуатацию базовых и автомобильных шасси.

1. Анализ технических и экологических требований к горючесмазочным материалам, их физико-химических свойств и боевого применения

1.1 Нормативные документы по номенклатуре горючесмазочных материалов

ГОСТ РВ 50920-96 устанавливает номенклатуру ГСМ и порядок их назначения в изделиях различной военной техники. Стандарт не распространяется на топлива и ГСМ, применяемые для бортового оборудования ракет и космических аппаратов, используемые на предприятиях-изготовителях изделий в технологических целях, а также закладываемые на предприятии в изделия на весь срок их службы и не требующие смены и пополнения в эксплуатирующих подразделениях, на складах (базах) и ремонтных предприятиях.

ГОСТ РВ 50920-96 состоит из шести разделов и четырех приложений.

В разделе 1 устанавливается область применения стандарта и приводится его содержание.

В разделе 2 приводятся ссылки на государственные и отраслевые стандарты на нефтепродукты.

В разделе 3 даются определения основных, дублирующих и резервных марок ГСМ.

Основные марки - перспективные для изделий техники ГСМ, которые имеют высокие эксплуатационные свойства, экономичны, обеспечивают возможность унификации и сокращения их номенклатуры.

Дублирующие марки - это ГСМ, которые позволяют обеспечивать работу изделий при отсутствии основных марок и по своим физико-химическим показателям и эксплуатационным свойствам близки к основным.

Резервные марки - это ГСМ, уступающие по качеству основным и дублирующим маркам, позволяющие с пониженной надежностью выполнять поставленную задачу в особых условиях, а также ГСМ с более высоким уровнем эксплуатационных свойств или имеющие другое функциональное назначение, когда их применение в обычных условиях эксплуатации экономически не оправданно.

В разделе 4 изложен порядок назначения ГСМ в изделиях военной техники.

Заказать написание дипломной - rosdiplomnaya.com

Актуальный банк готовых защищённых студентами дипломных работ предлагает вам написать любые работы по требуемой вам теме. Правильное написание дипломных проектов по индивидуальному заказу в Самаре и в других городах РФ.

В соответствии с новым стандартом выбор и назначение ГСМ осуществляет разработчик изделия при составлении химмотологической карты (ХК) из номенклатуры, приведенной в разделах 5,6. При разработке тактико-технического задания (ТТЗ) на изделия номенклатура планируемых к применению ГСМ должна соответствовать стандарту, о чем указывается в ТТЗ.

При назначении ГСМ учитываются указания о допустимости их применения в изделиях наземной, авиационной или морской техники. Остальные изделия, включая наземное оборудование авиационной и морской техники, относятся к наземной технике. Допускается авиационную технику, базирующуюся на плавучих объектах, а также в прибрежных зонах, и плавающую наземную технику относить к морской. При выборе смазочных материалов для узлов и деталей, подверженных воздействию воды и тумана, а также при консервации [1]. В разделе 5 приведена номенклатура топлив, которая по основным маркам соответствует ГОСТ В 18241-90, а по дублирующим и особенно резервным маркам количественно возросла (табл.1.1). В разделе 6 приведена номенклатура смазочных материалов (СМ), которая по сравнению с ГОСТ В 18241-90 изменилась незначительно. В перечень включены только продукты, вырабатываемые только в России.

Таблица 1.1 - Топлива, допускаемые к применению в военной технике

--------------------------------------------------
Основные | Дублирующие | Резервные |
---------------------------------------------------------
Топлива для поршневых двигателей с искровым зажиганием |
---------------------------------------------------------
Для авиационной техники |
---------------------------------------------------------
Б-91/115 | Б-95/130, Б-92 | АИ-93, АИ-95, A-96 |
---------------------------------------------------------
Для наземной техники |
---------------------------------------------------------
А-76 | А-72, АГ-76, А-80 | АИ-95, АИ-93, A-91, А-96 |
---------------------------------------------------------
Топлива для авиационных газотурбинных двигателей |
---------------------------------------------------------
TC-1 | РТ, Т-8В | Т-2, Т-6, T-1с, T-1 |
---------------------------------------------------------
РТ | Т-8В, ТС-I | Т-2, Т-6, T-1с, Т-1 |
---------------------------------------------------------
Т-8В | РТ | Т-2 ,TC-l, Т-6,T-1c, Т-1 |
---------------------------------------------------------
Топлива для дизелей наземной техники |
---------------------------------------------------------
Топлива дизельные с массовой долей серы не более 0,5% кроме Л-0,5-0,62 | Топлива дизельные с массовой долей серы не более 0,2 % ГШЛ, ГШЗ, ГША | Топливо дизельное Л-0.5-62, А-76, А80, АИ-91, АИ-93 и АИ-95 с 1,5-2% масс. присадки ЦГН, смесь АИ-91 и А-92 или АИ-93 и АИ-95 с 25% дизельного топлива, Т-1, ТС-1, Т-1с, РТ, Т-6, Т-8В. Топлива дизельные ДЗп-1,5/25, ДЗп-5/15, РФС, УФС, ГМА, ДЛЭ, ДЛЭЧ, ДАЭЧ |
---------------------------------------------------------
Топлива для газотурбинных двигателей наземной техники |
---------------------------------------------------------
Топлива дизельные с массовой долей серы не более 0,5% |

T-l, TC-I, T-1с, РТ,

топлива дизельные с массовой долей серы не более 0,2%

|

А-72, А-76, А-80, АИ-91, А-92

АИ-93, АИ-95, А-96, Т-8В,

Т-6, Т-2

|
---------------------------------------------------------
Топлива для морской техники |
---------------------------------------------------------
Для двигателей объектов водоизмещающих |
---------------------------------------------------------

Топливо дизельное

Л-0,5-62

|

Топливо дизельное

Л-0,2-62

|

Топливо дизельное с массовой долей серы не

более 0,5%, УФС, ТГ, ДТ, Ф-5

|
---------------------------------------------------------
Для двигателей судов па воздушной подушке |
---------------------------------------------------------
Топливо дизельное с массовой долей серы не более 05% |

Топлива дизельные с

массовой долей серы не более 0,2%

|

T-1, TC-1, T-1с, Т-2, РТ, Т-6,

Т-8В, ТГ, УФС, РФС

|
---------------------------------------------------------
Для котлов и котлоагрегатов |
---------------------------------------------------------
Ф-5 | Ф-12 | Топливо дизельное Л-0,5- 62, М-40, ТГ, ДТ, ДМ, УФС |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

В соответствии с требованиями стандарта для каждого изделия должны быть назначены основные, дублирующие и резервные марки ГСМ. При этом резервные марки для топлив назначаются обязательно. Допускается назначать резервные марки из номенклатуры ГОСТ 26191-84.

Таблица 1.2 - Смазочные материалы, допускаемые к применению в технике

--------------------------------------------------
Основные | Дублирующие и резервные | Вид техники |
---------------------------------------------------------
наземная | авиационная | морская |
---------------------------------------------------------
Масла |
---------------------------------------------------------
М-20-А | - | + | + | + |
---------------------------------------------------------
M-6з/10-В(ДВ-АСЗп-10В) |

М-4з/8-Г(рк), М-8-В, М-

8-Г2(к), М-IО-Г2(к), М-

10- В2, М -4з/6- В2

| + | - | + |
---------------------------------------------------------
М-4з/6-В1 (АСЗп-6) |

М-4з/8-Г(рк), М-8-В, М-

6з/10-В

| + | - | + |
---------------------------------------------------------
М-8-В2(с) | М-6з/10-Б2 | + | - | - |
---------------------------------------------------------
M-12-В2(рк) | M-16-B2, МТ-16п | + | - | - |
---------------------------------------------------------
M-14-Г2(к) | М-16ИХП-3, МТ-16п, М-8-В2(с), М-12-В2(рк) | + | - | - |
---------------------------------------------------------
M-20-B2CM | М-20В2 | - | - | + |
---------------------------------------------------------
М-4з/8Г(рк) |

М-4з/6-В1 М-8-B,

М-6з/10-В, М-8-Г2(К), М-10-Г2(к)

| + | - | - |
---------------------------------------------------------
М-10-Г2(цс) | M-10-B2(c), М-I4-Г2(цс), M-14-B2 | - | - | + |
---------------------------------------------------------
М-I4-Г2(цс) | M-14-B2, М-I6-Д-Д(р), M-10-B2(c) | - | - | + |
---------------------------------------------------------
M-I6Г2(цс) | М-l4-Г2(цс), M-14-B2, М-I6-Д(р) | - | - | + |
---------------------------------------------------------
М-8-Д(м) | М-8-Г2(к), М-6з/10-В, М-4з/8-Г(рк) | + | - | - |
---------------------------------------------------------
М-l0-Д(м) | M-10Г2(к), М-6з/10-В, М-4з/8-Г(рк) | + | - | - |
---------------------------------------------------------
М-l6-Д(р) | М-I4-Г2(цс), M-14-B2 | - | - | + |
---------------------------------------------------------
МС-8(п) | - | + | + | - |
---------------------------------------------------------
МС-8(рк) | - | + | + | - |
---------------------------------------------------------
МН-7,5(у) | - | - | + | + |
---------------------------------------------------------
МН-7,5(рк) | - | - | - | + |
---------------------------------------------------------
ИПМ-10 |

ВНИИНП 50-1-4ф,

ВНИНП 50-1-4y,

36/1 КУ-А

| + | + | + |
---------------------------------------------------------
ЛЗ-240 | Б-3В | + | + | - |
---------------------------------------------------------
СГТ | МС-8(р), МС-8(рк) | - | - | + |
---------------------------------------------------------
Тп-46 | Турбинное 46, Тп-46у | - | - | + |
---------------------------------------------------------
Турбинное 46 | - | - | - | + |
---------------------------------------------------------
Тп-22(у) | Б-3В | - | - | + |
---------------------------------------------------------
Цилиндровое 52 | - | - | - | + |
---------------------------------------------------------
TM-5-12(рк) | ТАД-17И, ТСз-9ГИП, Тсп-10 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ТАД-17И | TM-5-12(рк), ТСз-9ГИП, ТАп-15В | + | - | - |
---------------------------------------------------------
ТСз-9ГИП | TM-5-12(PK), ТАп-15В | + | - | - |
---------------------------------------------------------
ЦИАТИМ-208 | Тсгип | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ТСЗп-8 | МТ-8п, Марки "А", МГТ | + | - | - |
---------------------------------------------------------
ТСп-10 | TM-5-12(рк), ТСЗп-8, ТС-9ГИП, Смеси ТАп-15В или ТСп-15к с 10-20% А-0,4 или 3-0,5- минус 35 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Тсп-15(к) | TM-5-12(рк), ТАД-17И, ТАп-15В | + | - | + |
---------------------------------------------------------
МГТ | Марки "Р", марки "Л" | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Марки "А" | МГТ | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Марки" Р" | Марки "А", MГТ, АУ, АУп | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Осевое Сп | Осевое с, ТС3п-8 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ТС | - | + | - | - |
---------------------------------------------------------
К3-10 | К-19 | + | - | - |
---------------------------------------------------------
К4-20 | М-20-А, K-19, К-3-20 | - | - | + |
---------------------------------------------------------
ХМ-35 | ХФ-12-16, ХФ-22-24, ХС-40 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ХС-40 | ХФ-12-16, ХФ-22-24, ХС-35 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ГК | Трансформаторное селективной очистки | + | - | + |
---------------------------------------------------------
lЗ2-10Д | ПЭС-3Д | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ПЭС-3Д | 132-10Д | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ВМ-4 | ВМ-6 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ВМ-5 | - | + | - | + |
---------------------------------------------------------
МАС-30НК | - | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ПЭФ-240 | 13фм, 12ф | + | - | + |
---------------------------------------------------------
132-08 | Ауп, МВП | + | + | + |
---------------------------------------------------------
4фл | - | + | + | + |
---------------------------------------------------------
К-17 | НГ-203Р, моторные и трансмиссионные масла с 10-15% АКОР-1 | + | + | + |
---------------------------------------------------------
КРМ | РЖ | + | + | + |
---------------------------------------------------------
АКОР-1 | - | + | + | + |
---------------------------------------------------------
4фл | - | - | - | + |
---------------------------------------------------------
Смазки |
---------------------------------------------------------
Литол-24 и Литол-24(рк) | М3, Лита, солидолы С и Ж, ВНИИ нп 242, МС-70, ГОИ-54п, ЦИАТИМ-201 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Лита | М3, Литол-24, МС-70, ЦИАТИМ-201, ГОИ-54п | - | + | - |
---------------------------------------------------------
СВЭМ | ВНИИ НП-242, ЦИЛТИМ-201, ВНИИ НП-207 | - | + | - |
---------------------------------------------------------
Атланта | Свинцоль 01 | - | + | - |
---------------------------------------------------------
Сапфир | СТ (НК-70) | - | + | - |
---------------------------------------------------------
Эра | ЦИАТИМ-201,ОКБ-122-7, ЦИАТИМ-221 | - | + | - |
---------------------------------------------------------
СЭДА | ЦИАТИМ-221, ОКБ-122-7, ВНИИ НП-207 | - | + | - |
---------------------------------------------------------
Графитная | ВНИИ ИП-232, ВНИИ ИП-242, солидолы с 10% графита | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ВНИИ ИП-231 | ПФМС-4с | + | + | + |
---------------------------------------------------------
ВНИИ НП-219 | ЦИАТИМ-221, ВНИИ НП-207 | + | - | - |
---------------------------------------------------------
ВНИИ НП-232 | ПФМС-4с, Графитная | + | + | + |
---------------------------------------------------------
ВНИИ НП-242 | Литол-24, СВЭМ | + | - | + |
---------------------------------------------------------
ВНИИ НП-273 | - | - | - | + |
---------------------------------------------------------
ВНИИ НП-274Н | - | + | + | + |
---------------------------------------------------------
ВНИИ НП-279 | ВНИИ ИП-282, ЦИАТИМ-221, ЦИАТИМ-205 | + | + | + |
---------------------------------------------------------
ВНИИ ИП-282 | ВНИИ ИП-279, № 8, ЦИАТИМ-205 | + | + | + |
---------------------------------------------------------
ЦИАТИМ-205 | ВНИИ ИП-279, № 8, ВНИИ ИП-282 | + | + | + |
---------------------------------------------------------
ЦИАТИМ-221 | ВНИИ ИП-207, ВНИИ ИП-21-9 | + | + | + |
---------------------------------------------------------
ПФМС-4с | ВНИИ ИП-231,ВНИИ ИП-225, ВНИИ ИП-232 | + | + | + |
---------------------------------------------------------
ЖТ -79Л | ЦИАТИМ-221 | + | - | - |
---------------------------------------------------------
ЖРО | ЛЗЦИИИ | + | - | - |
---------------------------------------------------------
ОКБ-122-7 | ЦИАТИМ-201, Лита, ГОИ-54п, ЦИАТИМ-221 | + | + | + |
---------------------------------------------------------
№ 9 | Лита | - | + | - |
---------------------------------------------------------
3Ф | № 8, ЦИАТИМ-205, ВИИИ ИП-282 | - | - | + |
---------------------------------------------------------
М3 | МС-Ф, Лита, ГОИ-54п, Литол-24 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Пушечная | Литол-24РК, Солидолы, Лита, Литол-24, ГОИ-54п, АМС-3 | + | + | + |
---------------------------------------------------------
АМС-3 | Литол-24РК, Литол-24, МЗ, МС-70, Пушечная | - | - | + |
---------------------------------------------------------
Гидрофобная | - | + | - | + |
---------------------------------------------------------
33К-3у | - | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Бензиноупорная | - | + | + | + |
---------------------------------------------------------
Резол | - | + | + | + |
---------------------------------------------------------
Специальные жидкости |
---------------------------------------------------------
МГЕ-4А | - | + | - | + |
---------------------------------------------------------
AMГ-10 | - | - | + | - |
---------------------------------------------------------
ГЖД-14С | Тп-46, Тсп-10 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
АУп | АУ | + | - | + |
---------------------------------------------------------
МГЕ-10А | ВМГЗ, АУ, АУп | + | - | + |
---------------------------------------------------------
7-50с-3 | АМГ-10 | - | + | - |
---------------------------------------------------------
Полюс | ПГВ, AMГ-10 | - | - |
---------------------------------------------------------
Томь | ГТЖ-22М, Нева, Роса | + | - | - |
---------------------------------------------------------
ПГВ | АУ, АУп, Полюс | - | - | + |
---------------------------------------------------------
ПОЖ-70 | Стеол-М, ТС-l, керосин для технических целей, топлива дизельные А-0,4, или 3-0,5 минус 45 | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Стеол-М | ПОЖ-70 | - | - | + |
---------------------------------------------------------
Лена-40 | Марки 40, Тосол-А 40М | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Лена-65 | Марки 65, Тосол-А 65 | + | + | + |
---------------------------------------------------------
12Ф | 13ФМ | + | + | + |
---------------------------------------------------------
Нефрас C4-50/170 | Уайт-спирит | + | + | + |
---------------------------------------------------------
Глицерин | - | + | + | + |
---------------------------------------------------------
Керосин для технических целей | - | + | + | + |
---------------------------------------------------------
Спирт этиловый ректификованный технический | Спирт этиловый технический | + | + | + |
---------------------------------------------------------
Жидкость И | ТГФ | - | + | - |
---------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Несколько основных марок для изделия могут быть назначены:

- при отсутствии марок ГСМ, обеспечивающих всесезонную работу изделия в различных климатических зонах;

- при применении изделий одного вида техники в качестве комплектующих в изделиях другого вида техники;

- при эксплуатации части изделий в условиях, не являющихся постоянными для всех изделий данного вида;

- при использовании различных марок ГСМ в производстве и эксплуатации в других обоснованных случаях.

Количество дублирующих марок определяют с учетом возможно более широкого использования ГСМ в условиях применения изделия. Дублирующие марки используют только при отсутствии основных марок. Если ни одна марка смазочных материалов, указанных в стандарте, по результатам испытаний не может быть рекомендована в качестве дублирующей для изделия, то дублирующую марку не назначают, а ограничиваются назначением резервной марки. При выборе основных и дублирующих марок учитывают их совместимость. Допускается в исключительных случаях назначать дублирующие марки, которые не совместимы с основными, при этом в ХК отражают эти сведения, а в эксплуатационной документации (ЭД) на изделие указывают условия замены. Резервные марки могут быть использованы в неотложных случаях при отсутствии основных и дублирующих марок. Их количество при назначении не ограничивается. Заявку по резервным маркам не производят, а по дублирующим маркам осуществляют только при отсутствии основных марок. При назначении дублирующих и резервных марок разработчик, при необходимости, указывает особенности и возможные ограничения при использовании ГСМ этих марок, а также мероприятия по обеспечению эксплуатации изделий на этих марках ГСМ. При назначении ГСМ необходимо учитывать вопросы унификации по всему изделию.

Допускается назначать ГСМ, не входящие в номенклатуру ГОСТ РВ 50920-96, если ни один из включенных в номенклатуру ГСМ не обеспечивает работу изделия.

Таким образом, внедрение ГОСТ РВ 50920-96 позволило оптимизировать номенклатуру ГСМ, назначаемых в изделия военной техники. По сравнению с ГОСТ В 18241-90 в новом стандарте при общем увеличении номенклатуры со 185 до 207 наименований количество основных марок (по которым определяется уровень унификации) сокращено со 128 до 118. Увеличение дублирующих и резервных марок с 57 до 89 повысит надежность обеспечения техники ГСМ [2, 3].

2 Сравнительная оценка технико-эксплуатационных топлив и масел, применяемых в ракетных войсках и артиллерии для разработки улучшения их экологических свойств

Во всем мире в настоящее время проблемы экологии приобрели первостепенное значение. Особо остро они стоят в крупных мегаполисах в связи с постоянным интенсивным загрязнением атмосферного воздуха токсичными компонентами отработавших газов автомобилей.

Отмечен различный подход к решению проблем в этой области: в США они решаются по регионам, а в Европе в масштабе континента. Приняты соответствующие законодательные акты, в результате чего проводятся работы по совершенствованию техники и состава топлив и смазочных материалов. Работы по бензинам направлены на исключение использования соединений свинца, изменение пределов выкипания, содержания серы, олефинов, ароматики, введение кислородсодержащих соединений. По дизельным топливам - на изменение содержания серы, полициклоароматических соединений, плотности, цетанового числа и температуры выкипания 95%. Отмечается, что при улучшении экологических свойств топлив могут быть побочные отрицательные эффекты, в том числе снижается работоспособность поверхности шеек клапанов двигателей при удалении свинца из бензина и повышается износ металла трущихся пар в двигателе при гидрообессеривании дизельных топлив. Изменение пределов выкипания приводит к дисбалансу вырабатываемой продукции в регионе. Компенсация использования соединений свинца в бензинах добавлением высокооктановых компонентов, а также удаление из бензинов и дизельных топлив нежелательных соединений при водит к необходимости применения сложных процессов нефтепереработки (каталитический крекинг, риформинг, изомеризация, алкилирование, гидроочистка и др.), что повышает стоимость производства и может приводить в целом (транспорт + нефтепереработка) не к снижению, а к увеличению выделения загрязняющих атмосферу веществ. В связи с этим требуется сбалансированный подход к изменению состава топлив.

Отмечено также, что в конце 70-х годов впервые внедрены универсальные масла с низкой вязкостью (SAE 5W/30), которые содержат антифрикционные присадки, что позволило значительно снизить расход топлива. Однако необходимо учитывать возможность ухудшения смазывающих свойств масел при чрезмерном снижении их вязкости и находить оптимальные решения.

Для обеспечения планируемого в Европе расхода топлива для бензиновых двигателей на уровне 3 л/100 км потребуется совершенствование их конструкции, в том числе уменьшение массы двигателей, широкое использование деталей с низким показателем трения, изменение конструкции клапанов, особое внимание к гидравлическим приводам, применение непосредственного впрыска топлива. Все это потребует совершенствования рецептуры моторного масла. Экономия топлива будет, достигаться также внедрением полностью синтетических трансмиссионных масел типа 75W/80. В связи с расширяющимся использованием каталитических преобразователей состава отработавших газов на автомобилях необходимо, чтобы моторное масло не приводило к ухудшению их работы. Для оценки воздействия моторного масла на состав отработавших газов разрабатывается метод ASTM.

В нашей стране также проведены значительные работы по исследованию влияния состава топлива на токсичность отработавших газов двигателей автотранспортных средств и разработке практических рекомендаций по снижению вредных выбросов за счет улучшения экологических свойств моторных топлив.

Результаты исследований, выполненных в ГАНГ им. И. М.Губкина, ВНИИ НП, НАМИ, 25 ГосНИИ и других организациях, согласуются с зарубежными данными и свидетельствуют, что уровень токсичности отработавших газов в основном зависит от содержания в топливе соединений свинца, серы, ароматических углеводородов, а также кислородсодержащих веществ.

Соединения свинца, попадая в организм человека через органы дыхания, кожу или пищеварительный тракт, накапливаются и приводят к тяжелым заболеваниям, включая нарушение репродуктивной функции.

Соединения серы, накапливаясь в виде оксидов в атмосфере, кроме отравляющего воздействия на органы дыхания, приводят к "кислотным" дождям со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями для природы.

Ароматические углеводороды, сгорая, способствуют накапливанию в атмосферном воздухе, а также в воде и почве канцерогенных веществ, вызывающих онкологические заболевания.

Наличие оптимального количества связанного кислорода в составе химических соединений обеспечивает максимальное снижение СО и NOx в отработавших газах двигателей.

Остальные соединения, входящие в состав традиционных моторных топлив, оказывают значительно меньшее влияние на токсичность выхлопа и проявляются в основном на содержании СО, СН и NOx, которое в значительной степени может регулироваться конструктивным путем за счет соответствующей организации процесса и применения, каталитических дожигателей и нейтрализаторов отработавших газов. Соединения свинца и серы отравляют указанные катализаторы и приводят к неэффективности их применения.

В результате работ, проведенных по исследованию влияния состава моторных топлив на токсичность отработавших газов поршневых двигателей, вводились ограничения на содержание наиболее опасных компонентов моторных топлив. Так, еще в 50-х годах в нашей стране было директивно запрещено применение этилированных бензинов в Москве, Ленинграде и в некоторых курортных городах. Аналогичные запреты в это время уже действовали в ряде регионов США. В дальнейшем по мере накопления сведений по зависимости "состав топлива - состав отработавших газов двигателей" вводились ограничения и на содержание других веществ в моторных топливах. В табл. 2.1 и 2.2 приведены действующие в настоящее время, а также перспективные отечественные и зарубежные требования по ряду экологических показателей бензинов и дизельных топлив. Европейские нормы по EN 228 и EN 590 действуют с марта 1993 г. В соответствии с этими нормами бензины практически не должны содержать свинца. Допускаются лишь его следы (менее 0,013%), неизбежные при использовании емкостей для хранения, транспортных цистерн и трубопроводов, ранее задействованных для операций с этилированным бензином. Массовое содержание серы вначале ограничивалось 0,1%, а к 1995 г. было предусмотрено снизить его до 0,05%. Нормируется содержание бензола и давление насыщенных паров, разрешается использование допущенных к применению присадок, улучшающих качество бензина, а также кислородсодержащих добавок (не более 2,3% в пересчете на кислород).

Характерной особенностью действующих в Западной Европе норм на дизельные топлива является ограничение содержания серы величиной 0,05% масс. при относительно невысоких требованиях к фракционному составу и плотности топлива. Наиболее массовые товарные отечественные бензины А-76, АИ-93 (ГОСТ 2084-74) и АИ-92 (ТУ 38.001165) не отвечают указанным требованиям по содержанию свинца (для этилированных бензинов), массовой доле серы, по регламентации содержания бензола.

Отечественные дизельные топлива по ГОСТ 305-82 не соответствуют нормам EN 590 по содержанию серы и имеют несколько меньшее цетановое число.

Таблица 2.1 - Требования к экологическим показателям бензинов

--------------------------------------------------
Показатели | Нормы |
---------------------------------------------------------
отечественные | зарубежные |
---------------------------------------------------------
действующие | вводимые | действующие по EN 228 | перспективные |
---------------------------------------------------------

А-76,

АИ-93,

АИ-98

по ГОСТ

2084-77

|

АИ-92

по ТУ

38.001165

| АИ-80ЭК | АИ-92ЭК |

предложение комиссии

ЕС

| предложение Ассоциации европейских автомобильных компаний |
---------------------------------------------------------

Содержание

свинца, г/куб. дм3, не более

| 0,15 | 0,013 | 0,010 | 0,010 | 0,013 | 0,05 | - |
---------------------------------------------------------
Массовая доля серы, не более | 0,10 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,10* | 0,02 | 0,003 |
---------------------------------------------------------
Объемная доля бензола, %, не более | - | - | 3 | 5 | 5 | 2 | 1 |
---------------------------------------------------------

Объемная доля ароматических соединений,

%, не более

| - | - | - | - | - | 45 | 35 |
---------------------------------------------------------

Давление насыщенных

паров бензина, кПа, не более**

| 66,7 | 80 | 70 | 70 | 65 | 60 | 60 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

*После 1.01.95 г.- не более 0,05%.

**Для бензина летнего вида.

В нашей стране в настоящее время наиболее активная работа по улучшению экологических характеристик автотранспорта проводится в Москве. Издан ряд постановлений правительства Москвы и распоряжений мэра города, направленных на постепенный переход к эксплуатации общественного и частного автотранспорта на моторных топливах с улучшенными экологическими показателями. Утверждены технические требования к качеству бензинов и дизельных топлив с улучшенными экологическими свойствами для реализации в Москве. Установлены марки бензинов: АИ-80ЭК, АИ-92ЭК, АИ-95ЭК и АИ-98ЭК, где цифрой указано октановое число по исследовательскому методу, а аббревиатура "ЭК" означает улучшенные экологические свойства. При наличии присадки в бензине она пишется "ЭКП". Марки дизельного топлива: ДЕК-Л, ДЭК-З, а в случае добавления присадки соответственно ДЭКп-Л и ДЭКп-З. В условное обозначение должны входить: для летнего топлива массовая доля серы и температура вспышки (ДЭК-Л - 0,05-40), для зимнего без присадки - массовая доля серы (ДЭК-3 0,05), для зимнего с присадкой - температура фильтруемости и массовая доля серы (ДЭКп-3, минус 15, С - 0,05).

Соответствующие указанным требованиям бензины и дизельные топлива по действующим техническим условиям [2,3] вырабатываются Московским НПЗ и допущены установленным порядком к применению в технике. Как следует из табл. 2.1, на примере бензинов АИ-80ЭК и АИ-92ЭК, вводимых в эксплуатацию на транспорте Москвы, "городские" бензины по качеству отвечают нормам EN 228, действующим в Европе, и обеспечивают возможность внедрения на отечественной автомобильной технике нейтрализаторов и дожигателей отработавших газов. Кроме того, указанными техническими условиями допускается применение в бензине моющих присадок, что будет также способствовать снижению экологического ущерба от автотранспорта. Из табл. 2.2 следует, что вводимое отечественное дизельное топливо с улучшенными экологическими свойствами соответствует требованиям действующих в Европе норм, а по фракционному составу имеет даже некоторый запас качества. Внедрение моторных топлив с улучшенными экологическими свойствами является составной частью комплексного решения проблемы снижения вредных выбросов автотранспортом. Наряду с этим, в том числе и законодательно, решаются вопросы применения нейтрализаторов отработавших газов и иных технических устройств, а также изменения налогообложения за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, и ответственности юридических и физических лиц за реализацию моторного топлива, не соответствующего установленным требованиям, и превышение норм выбросов загрязняющих веществ автотранспортными средствами [4].

Таблица 2.2 - Требования к экологическим показателям дизельных топлив

--------------------------------------------------
Показатели | Нормы |
---------------------------------------------------------
отечественные | зарубежные |
---------------------------------------------------------
действующие | вводимые | действующие по EN 590 | перспективные |
---------------------------------------------------------
"Л" по ГОСТ 305-82 | "3" по ГОСТ 305-82 | ДЭК-Л | ДЭК-3 | предложение комиссии ЕС | предложение Ассоциации европейских автомобильных компаний |
---------------------------------------------------------
Цетановое число | 45 | 45 | 49 | 45 |

49-летнее

45-зимнее

| 51 | 58 |
---------------------------------------------------------

Фракционный состав, 0С, не выше: конец перегонки 96% перегоняется при температуре;

95% перегоняется при температуре

|

360

-

|

340

-

|

360

-

|

340

-

|

-

370

|

-

350

|

-

340

|
---------------------------------------------------------
Массовая доля серы, %, не более | 0,2 | 0,2 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,035 | 0,003 |
---------------------------------------------------------

Плотность, кг/м3 при 200 С, не более

| 860 | 840 | 860 | 860 | 860* | 845 | 870 |
---------------------------------------------------------
Объемная доля ароматических углеводородов, %, не более | - | - | - | - | - | -** | -** |
---------------------------------------------------------
Объемная доля полициклических ароматических углеводородов, %, не более | - | - | - | - | - | 9 | 1 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

*При 150С.

** Предложение Германии (BMW) - не более 10%,США (RFGII-Калифорния) - не более 5%

Внедряемые в настоящее время моторные топлива с улучшенными экологическими свойствами следует рассматривать как промежуточный этап в решении проблем снижения экологического вреда от автотранспортных средств. Одновременно с мерами по дальнейшему улучшению процесса сгорания топлива за счет совершенствования конструкции двигателей продолжается работа над совершенствованием топлива [5].

Так, Комиссией Европейского союза предлагается в перспективе еще более ограничить пороговое содержание свинца (не более 0,005 г/дм3), в два с половиной раза снизить допустимое содержание серы (с 0,05 до 0,02%), до 2,0% снизить объемную долю бензола, ввести ограничения по общему содержанию ароматических соединений, внести уточнение по давлению насыщенных паров бензина и некоторые другие ограничения.

Что касается дизельных топлив, то предполагается ужесточение норм по цетановому числу, фракционному составу, содержанию серы, а также введение нормирования содержания полициклических ароматических углеводородов (табл. 2.2). При этом предложения Ассоциации европейских автомобильных компаний требуют более радикальных изменений, чем Комиссии ЕС; некоторые фирмы Германии и США предлагают дополнительно регламентировать и общее содержание ароматических углеводородов.

Конкретные цифры указанных изменений остаются предметом обсуждения различными организациями, в том числе административными и экологическими органами, нефтеперерабатывающими и автомобильными компаниями и др. Например, автомобильные компании заинтересованы в гораздо более глубокой очистке от серы и в дальнейшем снижении ароматических углеводородов.

Однако поиск оптимальных решений по перспективному составу моторных топлив представляет собой сложную комплексную проблему, включающую в себя оценку экологического ущерба в сопоставлении с техническими возможностями и финансовыми затратами на совершенствование конструкции двигателей, изменение технологии производства топлив, поиск и внедрение принципиально новых решений. Все эти вопросы требуют серьезных проработок.

Если в области экологических свойств моторных топлив в нашей стране достигнут определенный прогресс создана необходимая предпосылка для обеспечения работы автотранспорта в крупных городах на топливах, отвечающих современным экологическим требованиям, то в области экологических свойств отечественных моторных и трансмиссионных масел дело обстоит хуже. Работы в основном велись по снижению расхода топлив за счет улучшения вязкостно-температурных и антифрикционных свойств масел, что дает побочный эффект снижения экологического ущерба путем уменьшения расхода топлив и общего количества токсичных веществ, выделяющихся с отработавшими газами.

Однако значительных работ по изменению компонентного состава моторных масел с исключением веществ, дающих при сгорании в двигателе токсичные соединения, практически не проводилось. Отсутствуют пока и отечественные проработки применения растительных моторных масел, в то время как за рубежом они уже при меняются для двухтактных поршневых двигателей в технике, используемой в экологически чистых природных зонах.

Применительно к военной технике топлива и масла с улучшенными экологическими характеристиками в военное время вряд ли будут иметь существенное значение из-за ограниченности своих ресурсов. Однако для мирного времени необходимо учитывать, что значительная часть военной автомобильной техники работает в густонаселенных районах, где уже введены или в ближайшее время будут вводиться ограничения на экологические свойства ГСМ, и придется это учитывать в своей практической работе.

Кроме того, при разработке ТТЗ на новую военную технику необходимо закладывать требования обеспечения надежной ее работы как на традиционных, имеющих достаточно широкие сырьевые и производственные ресурсы марки ГСМ, так и на те марки, которые имеют улучшенные экологические свойства и могут значительно отличаться своими эксплуатационными показателями [7, 8, 9].

3. Оптимизация номенклатуры показателей для оценки сохраняемости качества масел при хранении в войсках и разработка критериев их работоспособности в агрегатах трансмиссии военной техники

3.1 Оптимизация номенклатуры показателей для оценки сохраняемости качества масел при хранении в войсках

Сохранение качества масел на требуемом уровне в период их длительного хранения в войсках является важной государственной задачей. Даже при правильно организованном хранении моторные масла постепенно теряют качество, подвергаясь при этом различным физическим и химическим воздействиям гравитации; нагреву и охлаждению; массообмену с внешней средой, ведущему к испарению; обводнению и насыщению кислородом.

Кроме того, масла могут взаимодействовать с материалами резервуаров. Скорости указанных процессов, как правило, малы, однако случаи выхода показателей качества масел за пределы, установленные нормативно-технической документацией, не редки. Так, если рассмотреть значения показателей качества моторных масел в период их длительного хранения в течение 21 года [1], то частоту случаев выхода показателей за пределы норм, рассчитанную как отношение их числа к общему количеству измерений, можно охарактеризовать данными, приведенными в табл. 3.1.

Как видно из табл. 3.1, частота таких случаев по сравнению с технической надежностью (Р = 0,95) велика, причем уже на момент закладки моторных масел на хранение.

Столь низкая надежность сохранения качества (в технических расчетах обычно принимают допустимой частоту случаев отказов на уровне 0,05-0,1) объясняется дилеммой: либо моторные масла невозможно хранить такое длительное время, либо некорректен традиционный подход к оценке сохраняемости качества масел.

Таблица 3.1 - Частота случаев достижения предельных значений показателей качества моторных масел

--------------------------------------------------
Срок хранения, г. | Частота случаев, усл. ед. | Срок хранения, г. | Частота случаев, уел. ед. |
---------------------------------------------------------
0 | 0,261 | 8 | 0,215 |
---------------------------------------------------------
1 | 0,197 | 9 | 0,203 |
---------------------------------------------------------
2 | 0,181 | 10 | 0,247 |
---------------------------------------------------------
3 | 0,204 | 11 | 0,273 |
---------------------------------------------------------
4 | 0,191 | 12 | 0,216 |
---------------------------------------------------------
5 | 0,204 | 13 | 0,195 |
---------------------------------------------------------
6 | 0,181 | 14 | 0,236 |
---------------------------------------------------------
7 | 0,204 | 15 | 0,265 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Актуальна оптимизация номенклатуры показателей для оценки сохраняемости моторных масел, с помощью которой можно прогнозировать сроки их хранения.

Следует заметить, что состав показателей, применяемых в настоящее время в практике физико-химического анализа, характеризует качество свежих товарных масел и, по-видимому, вполне соответствует своему назначению. Однако при переносе указанного состава показателей на оценку сохранения качества моторных масел необходимо провести критический анализ самих показателей с учетом особенностей исследований проблем хранения. Первый аспект - точность оценки показателей качества масел. Принципиально это требование должно одинаковым образом соблюдаться как при оценке качества масел при их производстве, так и при их хранении. Оценку качества масел при их производстве проводят, как правило, квалифицированные операторы. Ошибка в оценке качества в этом случае низка. На оценке качества масел на складах и базах сказываются различие в опыте и квалификации операторов (лаборантов), правила отбора проб масел, атмосферные условия отбора проб и т. п. Учитывая это, можно предполагать, что рассматриваемая точность оценки в данном случае ниже. Реальную точность можно определить по данным опытного хранения моторных масел.

Таблица 3.2 - Показатели качества моторных масел в условиях опытного длительногоного хранения

--------------------------------------------------
Показатель качества моторных масел |

Относительная

погрешность

|

Коэффициент

регрессии

|

Характер

нормирования

| Информативность, |
---------------------------------------------------------

Вязкость кинематическая при 1000 С, мм2/с

| 0,02 |

0,00886

мм2 /с в год

| От - до | 10 |
---------------------------------------------------------
Зольность сульфатная, % | 0,09 |

0,00036

% в год

| Не более | 100 |
---------------------------------------------------------
Щелочное число, мг КОН/г | 0,08 |

-0,01172 мг

КОН/г в год

| Не менее | 14 |
---------------------------------------------------------
Массовая ДОЛЯ механических примесей, % | 0,79 |

-0,00013

% в год

| Не более | 14 |
---------------------------------------------------------

Температура вспышки в открытом тигле,0С

| 0,03 |

0,04797

0С в год

| Не ниже | 50 |
---------------------------------------------------------

Температура застывания, 0С

| 0,11 |

0,16023

0С В год

| Не выше | 5 |
---------------------------------------------------------
Степень чистоты (количество осадка), мг/100 г | 0,38 |

0,88905

мг/100 г в год

| Не более | 50 |
---------------------------------------------------------
Моющий потенциал, % | 0,30 |

0,25350

% в год

| Не менее | 50 |
---------------------------------------------------------
Величина отложений по методу ПЗВ, балл | 0,45 |

0,01189

балла в год

| Не более | 10 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

В табл.3.2 приведены значения относительных погрешностей в оценке, показателей качества моторных масел. Известно, что показатели с погрешностью определения выше 0,3 неприменимы для какой-либо оценки, так как низка их информативность. Поэтому включение в номенклатуру, характеризующую сохраняемости качества моторных масел, таких показателей, как массовая доля механических примесей, степень чистоты, количество осадка, моющий потенциал и величина отложений по методу ПЗВ неоправданно и при водит к повышению частоты случаев выхода показателей за пределы норм.

Второй аспект анализа - направленность изменения показателей качества масел в процессе хранения. Браковать масло можно лишь в случае, если характер нормирования качества совпадает с направленностью его изменения. В табл. 3.2 приведены значения скорости изменения показателей качества масел при хранении и характер их нормирования. Сопоставляя эти данные, можно видеть, что изменение массовой доли механических примесей (уменьшение) противоречит характеру нормирования (не более): доля примесей никогда не превысит норму. Однако случаи выхода показателей за пределы норм могут иметь место из-за случайных погрешностей оценки, что приведет к неоправданному бракованию масел.

Третий аспект анализа - информативность, под которой понимается способность показателя значимо фиксировать изменение качества. Показатель информативен, если его изменение за реальный срок хранения превышает ошибку измерения, и неинформативен, если изменение находится в пределах ошибки. Наглядно критерий информативности выглядит как отношение ошибки измерения к скорости изменения показателя. В этом случае численное значение информативности характеризует продолжительность хранения, в течение которой изменения отсутствуют.

В табл. 3.2. приведены значения информативности показателей. Видно, что использование в оценке показателей качества масел значений зольности сульфатной, температуры вспышки, степени, чистоты и моющего потенциала реального вклада в оценку сохраняемости масел не приносит. В то же время наличие случайных ошибок может привести к неоправданному бракованию масел. В обобщенном виде характеристика показателей качества моторных масел сведена в табл. 3.3, где знаком "+" обозначен благоприятный случай, знаком " - " противоречивый. Видно, что только два показателя - вязкость кинематическая и щелочное число полностью удовлетворяет всем перечисленным требованиям. Анализ данных опытного хранения показывает, что при определении именно этих показателей надежность оценки сохраняемости масел повышается: число выходов показателей за пределы норм снижается в 2-3 раза.

Таблица 3.3 - Показатели качества моторных масел при хранении их на складах и на базах горючего

--------------------------------------------------
Показатель качества | Направление оценки |
---------------------------------------------------------
точность | информативность |

соответствие

нормированию

|
---------------------------------------------------------

Вязкость кинематическая при 1000 С

| + | + | + |
---------------------------------------------------------
Зольность сульфатная | + | - | + |
---------------------------------------------------------
Щелочное число | + | + | + |
---------------------------------------------------------
Массовая доля механических примесей | - | + | - |
---------------------------------------------------------
Температура вспышки в открытом тигле | + | - | - |
---------------------------------------------------------
Температура застывания | + | + | - |
---------------------------------------------------------
Степень чистоты | - | - | + |
---------------------------------------------------------
Моющий потенциал | - | - | - |
---------------------------------------------------------
Величина отложений по методу ПЗВ | - | + | + |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Результаты проведенной научно-исследовательской работы позволили технически апробировать методику прогнозирования сроков хранения масел в РВ и А и объективно обосновать необходимость увеличения допустимых сроков хранения. Использование разработанной методики позволит увеличить сроки хранения моторных масел на складах и базах горючего.

В отношении прочих показателей следует сказать, что их определение вполне правомочно и необходимо для контроля правильности хранения моторных масел, а не для оценки сохраняемости качества масла как его индивидуального свойства.

3.2 Разработка критериев работоспособности масел в агрегатах трансмиссии военной техники

Среди смазочных материалов, применяемых в автомобильной технике в РВ и А, трансмиссионные и редукторные масла занимают важное место от их качества и рационального использования зависят надежность и долговечность работы машин и механизмов.

В большинстве случаев сроки смены масел установлены без учета их качества и условии эксплуатации техники. При практически одинаковых условиях работы агрегатов (удельных нагрузках в зацеплении зубьев, скоростях скольжения, температурах масла в объеме, качестве конструкционных материалов и др.) сроки смены масел в них различны, что связано с субъективными факторами. Некоторые специалисты считают [16], что чем чаще происходит смена масла, тем лучше работает агрегат трансмиссии. Такое мнение не совсем верно. Так, свежие трансмиссионные масла, как правило, неблагоприятно воздействуют на большинство изделий из резины, в результате чего приходят в негодность уплотнения [17]. Кроме того, снижается технический коэффициент готовности машин в период смены масла и увеличивается опасность загрязнения окружающей среды, так как в состав масел входят присадки, содержащие серу, фосфор, хлор [15].

Поэтому, исходя из выше изложенного, была поставлена задача, разработать научно обоснованные критерии работоспособности трансмиссионных масел, на основе которых можно прогнозировать сроки их службы.

Критерии работоспособности масел были выбраны с учетом предельно допустимых значений вероятности изменения показателей их надежности при наиболее значимых характеристиках, снижение которых приводит к катастрофическому износу трущихся деталей агрегатов трансмиссий.

При выборе критериев работоспособности масла были условно разделены на две группы.

К первой группе относятся масла, разработанные для применения в трансмиссиях автомобильной техники. Они имеют контролируемый при их производстве заданный уровень смазывающих и других эксплуатационных свойств. Для этих масел на основании проведенной работы были установлены величины критериев, определяющие их работоспособное состояние (табл. 3.4).

Таблица 3.4 - Номенклатура критериев работоспособности трансмиссионных масел

--------------------------------------------------
Номенклатура критериев | Предельное значение |
---------------------------------------------------------

Критический показатель противозадирных свойств:

снижение показателя противозадирных свойств относительно начального значения

| Не более 25% |
---------------------------------------------------------

Критический показатель кинематической вязкости (при рабочей температуре):

понижение вязкости для масел, содержащих загущающую присадку

повышение вязкости

|

Не более 30%

Не более 30%

|
---------------------------------------------------------

Критический показатель динамической вязкости (при минимальной температуре эксплуатации): механические вальные трансмиссии гусеничной техники

механические вальные трансмиссии автомобильной техники, имеющей колесную формулу: 4х2

4х4 и 6х2

6х6

12х 12и 14х 12

гидромеханические передачи

|

Не более 1000 Па. с

Не более 600 Па. с

Не более 500 Па. с

Не более 400 Па. с

Не более 300 Па. с

Не более 12 Па. с

|
---------------------------------------------------------

Критический показатель накопления в масле частиц загрязнений (продуктов износа, коррозии, разложения компонентов масла, загрязнений из вне):

содержание частиц размером 25-50 мкм от общего количества механических примесей

| Не более 40% |
---------------------------------------------------------

Критический показатель содержания воды:

механические передачи

гидромеханические передачи

|

Не более 4%

Не более 1%

|
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Ко второй группе относятся все другие масла (моторные, индустриальные, гидравлические и др.). Масла первой группы с добавлением топлива или пластичных смазок относятся ко второй группе масел. Оценку состояния работавшего масла по критериям работоспособности целесообразно проводить в определенной последовательности.

В первую очередь выявляют наиболее значимые критерии, которые, как показывает опыт эксплуатации, являются первостепенными. К ним относятся:

1. Критический показатель противозадирных свойств. Нормальное функционирование агрегатов трансмиссий автомобильной техники обеспечивается отсутствием процессов и явлений, возникающих при трении и износе - схватывания, переноса металла, заедания, задира, отслаивания, царапанья, выкрашивания (питтинга).

Преобладающим для зубчатых и гидромеханических передач являются питтинг, задир и износ. Конструктивные особенности цилиндрических, конических, спирально-конических и гипоидных зубчатых передач автомобильной и гусеничной техники лимитируются главным образом скоростью изменения уровня противозадирных свойств трансмиссионных масел во время эксплуатации. В табл.3.5 приведены нормы смазывающих свойств трансмиссионных масел, оцененные на шестеренчатой машине IAE по квалификационному методу [17].

Таблица 3.5 - Нормы смазывающих свойств товарных трансмиссионных масел, оцененные на шестеренчатой машине IAE по квалификационному методу

--------------------------------------------------

Группа

масел

| Смазывающие свойства |
---------------------------------------------------------
Противозадирные, МПа | противоизносные, мкм | противопиттинговые, млн. циклов |
---------------------------------------------------------
ТМ-1 | До 1800 | Не более 25 | 03-1,0 |
---------------------------------------------------------
ТМ-2 | 1800-2100 | Тоже | Тоже |
---------------------------------------------------------
ТМ-3 | 2100-2500 | Не более 20 | 05-1 5 |
---------------------------------------------------------
ТМ-4 | 2700-3000 | Не более 15 | 05-20 |
---------------------------------------------------------
ТМ-5 | Более 3000 | Не более 10 | Более 0,5 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Как показывает опыт эксплуатации автомобильной техники, снижение уровня противозадирных свойств масла на 25% от начального значения является предельным, так как дальнейшее снижение его обычно ведет к нарушениям в нормальной работе агрегатов трансмиссии [16].

2. Критический показатель вязкости температурных свойств. Минимальный уровень кинематической вязкости, обеспечивающий неразрывность масляного слоя, предотвращающий износ, питтинг и задир рабочих поверхностей зубчатых зацеплений, составляет 5-7 мм/с при 1000 С, является критическим для масел, используемых в агрегатах трансмиссий автомобилей [6].

Существующие конструкции сальниковых уплотнений автомобильной техники способны удерживать в агрегатах масло с вязкостью не ниже 5 мм2/с (для гидромеханических и гидрообъемных передач - 3,5 мм2/с) при установившейся температуре эксплуатации.

Опыт эксплуатации автомобильной техники на загущенных маслах показал, что снижение кинематической вязкости за счет деструкции полимерной присадки не должно превышать 30%. Повышение кинематической вязкости в процессе эксплуатации наблюдается у незагущенных масел.

На основании данных, полученных при проведении работ по изучению работоспособности трансмиссионных масел, установлено, что значение критерия предельной величины кинематической вязкости составляет 30% от начального уровня. При превышении этого значения трансмиссионное масло подлежит смене.

На основании проведенных исследований и накопленного опыта разработки и применения трансмиссионных масел установлены допустимые уровни динамической вязкости, при которых обеспечивается свободное строгание машин в зависимости от колесной формулы без нарушения функционирования агрегатов.

Предельно допустимые значения критических показателей динамической вязкости масел, применяемых в агрегатах трансмиссий, приведены в табл. 3.4. Они могут быть скорректированы расчетным или экспериментальным путем применительно к конкретному типу автомобильной техники, имеющей коробки отбора мощности, редукторы для привода механизмов, не входящих в ходовую часть машины.

3. Критический показатель накопления в масле частиц загрязнений. Установлено, что абразивный износ деталей, имеющих фрикционный контакт, достигает максимума при увеличении содержания в масле частиц абразивного характера размером 25-30 мкм (продукты износа и коррозии деталей, оксиды металлов присадок, почвенные и атмосферные загрязнения и др.) [5, 6]. Предельное содержание частиц абразивного характера указанного размера не должно превышать 40% от общего количества загрязнений.

4. Критический показатель содержания воды в масле. Появление воды в работавшем масле главным образом обусловлено конденсацией ее паров из воздуха при температуре ниже точки росы. Масло в этом случае представляет собой эмульсию типа "вода в масле". При содержании в трансмиссионном масле более 4% воды происходит резкое снижение противозадирных свойств при работе зубчатых передач. Отказы в работе гидромеханических коробок передач наблюдаются при содержании воды более чем 1%.

Установленные нормы критериев работоспособности масел, приведенные в табл. 3.4, представляют собой среднестатистические величины, полученные на основании многолетнего опыта исследований и испытаний работавших трансмиссионных масел. Ресурс работы масла в агрегатах трансмиссии можно установить по пробегу, при котором достигается предельное значение одного из критериев. Параллельно с оценкой работоспособности масла проводится оценка технического состояния агрегатов трансмиссии.

Далее сравниваются полученные результаты с установленными нормами (табл. 3.4), максимально допустимой величиной износа и другими нормами на техническое состояние агрегатов. На основании полученных данных определяется минимальный уровень работоспособности масла, который адекватен сроку допустимой бессменной работы, измеряемой по пробегу техники.

В табл. 3.6 приведен минимальный ресурс работоспособности масел в агрегатах трансмиссии автомобильной техники, установленный с помощью разработанных критериев.

Таблица 3.6 - Минимальный ресурс работоспособности масел в агрегатах трансмиссии автомобильной техники

--------------------------------------------------

Группа

масел

| Тип масла (марка) |

Периодичность смены масел

в агрегатах, тыс. км

|
---------------------------------------------------------
автомобили |

гусеничные

машины

|
---------------------------------------------------------
ТМ-1 | Минеральные масла без присадок | 6 | 2 |
---------------------------------------------------------
ТМ-2 | Моторные масла на минеральной основе | 12 | 4 |
---------------------------------------------------------
ТМ-3 |

Трансмиссионные масла типа:

ТАп-15В и ТСп-l0

ТСп-15К

|

24-34

64-80

|

6

12

|
---------------------------------------------------------
ТМ-4 |

Трансмиссионные гипоидные

масла типа:

ТСп-14mп

ТСз-9гип

|

48

32

|

-

-

|
---------------------------------------------------------
ТМ-5 |

Универсальные

трансмиссионные масла типа:

ТАД-17и

Минеральные масла для гидрообъемных передач типа:

МГЕ-25Т

Марка Р

|

96

6

6

|

4

4

|
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Следует отметить, что рекомендации по периодичности смены масел не могут быть использованы при эксплуатации коробок отбора мощности и редукторов лебедок. Таким образом, на основании проведенной работы, с учетом выбранных критериев работоспособности трансмиссионных масел были разработаны рекомендации по увеличению в 1,5-2 раза сроков смены масел в агрегатах трансмиссии автомобилей УРАЛ, ГАЗ, ЛуАз, УАЗ и гусеничных машинах.

4. Способы утилизации некондиционных компонентов топлив, специальных жидкостей, отработанных масел и технические методы экспериментальной оценки их эксплуатационно-экологических свойств

4.1 Способы утилизации некондиционных компонентов топлив, специальных жидкостей, отработанных масел

В связи с сокращением Вооруженных Сил и снижением их потребности в горючем и смазочных материалах в частях и на базах горючего накапливаются запасы продуктов, качество которых после истечения гарантийных сроков хранения не соответствует установленным требованиям. В случае невозможности восстановления качества таких продуктов на местах применения, регенерации или утилизации в промышленности служба горючего вынуждена затрачивать значительные силы и средства на содержание их запасов. Часть некондиционных продуктов является токсичными веществами, что значительно обостряет экологическую обстановку в местах их хранения.

Поэтому актуальны экологически безопасные и экономичные способы утилизации таких некондиционных продуктов, как горючее ТГ-02, децилин, изонит, противоводокристаллизационная жидкость (ПВКЖ) жидкость "И" (этилцеллозольв технический), отработанные моторные масла (ММО) и индустриальные масла (МИО).

Горючее ТГ-02, представляющее собой смесь технического триэтиламина и изомерных ксилидинов, в процессе хранения выходит по качеству за пределы установленных требований в основном из-за интенсивного влагопоглощения из воздуха и частичного испарения более низкокипящего компонента триэтиламина.

Известно, что ароматические амины (ксилидин, анилин, экстралин) в 40- 50-е годы достаточно широко использовались как антидетонаторы к автомобильным и авиационным бензинам, пока их не вытеснил более эффективный и дешевый тетраэтилсвинец [11].

В настоящее время допущен к применению и широко используется в районах Сибири и Крайнего Севера газоконденсатный бензин с добавкой 1,3% масс. экстралина. Учитывая изложенное, а также то обстоятельство, что в некондиционном горючем ТГ-02(н) содержится около 50% ароматических аминов (изомерных ксилидинов), было исследовано влияние добавок некондиционного горючего ТГ-02(н) в различной концентрации на эксплуатационные, в том числе токсикологические, свойства товарных бензинов и состав отработавших газов двигателя при использовании таких бензинов.

Результаты токсикологических, и гигиенических исследований показали, что автомобильный бензин А-76, содержащий в своем составе до 8% ТГ-02(н), является малоопасным продуктом и по степени воздействия на организм человека относится к веществам 4-го класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76), то есть соответствует товарным бензинам.

На основании результатов лабораторных исследований были приготовлены образцы бензина А-76 и А-72 с добавкой 5% об. ТГ-02(н). Образец горючего ТГ-02(н) характеризовался следующими значениями показателей качества, выходящими за нормы требований по плотности при 200 С – 860 кг на 1м3 при норме 835-855 кг на 1м3; по массовой доле триэтиламина и диэтиламина - 46% масс. при норме 48-52% масс.; по массовой доле воды - 3% масс. при норме не более 0,5% масс.; по массовой доле механических примесей - 0,01% масс. при норме не более 0,005% масс. Результаты испытаний бензинов А-76 и А-72 с добавкой 5% об. ТГ-02(н) по показателям ГОСТ 2084-77 и комплекса методов квалификационной оценки, в том числе методов испытания бензинов с синтетическими компонентами и добавками не нефтяного происхождения, показали, что испытанные образцы полностью соответствуют установленным требованиям (табл. 4.1). При этом следует отметить, что добавка в бензин 5% об. ТГ -02(н) способствовала увеличению его детонационной стойкости более чем на 4 единицы, как по моторному, так и по исследовательскому методу.

Таблица 4.1 - Физико-химические и эксплуатационные свойства бензинов А-72 и А-76 с добавкой ТГ-02(н)


Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы "Технические и экологические требования к горючесмазочным материалам". Эта работа найдена в открытых источниках Интернет. А это значит, что если попытаться её защитить, то она 100% не пройдёт проверку российских ВУЗов на плагиат и её не примет ваш руководитель дипломной работы!
Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 733

Другие дипломные работы по специальности "Военная кафедра":

Военная операция НАТО в Афганистане и её последствия (2001-2010 гг.)

Смотреть работу >>

Отравляющие и сильно действующие ядовитые вещества общеядовитого действия. Клиника, диагностика и лечение

Смотреть работу >>

Подтверждение цикла работы автоматики винтовки с клиновым запиранием под патрон 7,62, газоотводного типа

Смотреть работу >>

Морально-психологическое обеспечение караульной и внутренней служб (боевого дежурства) в роте

Смотреть работу >>

Методы разрешения неуставных взаимоотношений в войсковой части

Смотреть работу >>