Лабораторный практикум ЭМ июнь 2012 КРАСНОЯРСК

Министерство образования и науки Российской Федерации

Сибирский федеральный университет

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ТОПЛИВА, СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И СПЕЦЖИДКОСТИ (классификация, определение показателей качества)

Лабораторный практикум

Красноярск

СФУ

2012

УДК 629.113-6(07)

ББК 31.35я73

Э414

Составители: Грушевский А.И., Козлов Г.Г., Мальчиков С.В., Воеводин Е.С.

Э414 Эксплуатационные материалы. Автомобильные топлива, смазочные материалы и спецжидкости (классификация, определение показателей качества): Лабораторный практикум [Текст] / сост. А.И. Грушевский, Г.Г. Козлов, С.В. Мальчиков, Е.С. Воеводин. – Красноярск: Сиб.федер.ун-т,

2012. – 220 с.

В лабораторном практикуме представлена классификация и основные свойства автомобильных топлив, смазочных материалов и спецжидкостей, определение показателей качества этих свойств.

Предназначено для студентов обучающихся по очной и заочной форме обучения по направлениям: 190100.62, 190100.68 «Наземные транспортно-технологические комплексы»; 190600.62, 190600.68 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»; 190700.62 «Технология транспортных процессов».

УДК 629.113-6(07)

ББК 31.35я73

© Сибирский федеральный университет, 2012

ОГЛАВНЕНИЕ
Введение .........................................................................................................................	5
1. Техника безопасности и пожарной безопасности при работе в лабо-
ратории эксплуатационных материалов .......................................................	7
1.1. Мероприятия по технике безопасности .............................................................	7
1.2. Мероприятия по противопожарной безопасности ...........................................	8
2. Классификация и особенности применения автомобильных экс-
плуатационных материалов ..............................................................................	10
2.1. Классификация и особенности применения автомобильных бензинов .......	12
2.2. Классификация и особенности применения дизельных топлив ....................	17
2.3. Классификация и особенности применения альтернативных топлив ..........	25
2.4. Классификация и особенности применения моторных масел .......................	35
2.5. Классификация и особенности применения трансмиссионных масел .........	45
2.6. Классификация и особенности применения масел для гидромеханиче-
ских, гидрообъемных передач и амортизаторов ...............................................	51
2.7. Классификация и особенности применения тормозных жидкостей.............	55
2.8. Классификация и особенности применения пластичных смазок ..................	57
2.9. Классификация и особенности применения охлаждающих жидкостей.......	68
3. Экологические свойства моторных топлив.....................................................	74
3.1. Экологические свойства топлив ..........................................................................	74
3.2. Экологические свойства продуктов сгорания топлив .....................................	76
3.3. Экологические классы автомобильных бензинов ............................................	80
3.4. Экологические классы дизельных топлив .........................................................	83
4. Методические указания к выполнению лабораторных работ ...................	85
4.1. Лабораторная работа № 1
Определение показателей качества автомобильных бензинов.......................	85
4.2. Лабораторная работа № 2
Определение показателей качества дизельных топлив....................................	107
4.3. Лабораторная работа № 3
Определение фактических смол в топливе ........................................................	125
4.4. Лабораторная работа № 4
Определение показателей качества свежих и работающих моторных
масел..........................................................................................................................	129
3

4.5. Лабораторная работа № 5
Определение коррозионных свойств нефтепродуктов.....................................	140
4.6. Лабораторная работа № 6
Методы оперативного контроля показателей качества нефтепродуктов .....	151
4.7. Лабораторная работа № 7
Определение показателей качества пластичных смазок..................................	159
4.8. Лабораторная работа № 8
Определение показателей качества низкозамерзающих охлаждающих
жидкостей.................................................................................................................	169
4.9. Лабораторная работа № 9
Определение показателей качества тормозных жидкостей.............................	173
5. Практическая работа. Метод выбора моторного масла ..............................	176
5.1. Выбор масла по вязкости ......................................................................................	176
5.2. Выбор масла по суммарному показателю эксплуатационных свойств ........	179
5.3. Выбор масла для стационарных и двухтактных двигателей ..........................	183
5.4. Совместимость масла с конструкционными материалами .............................	183
6. Рекомендации по экономии топлива и смазочных материалов на ав-
томобильном транспорте....................................................................................	186
6.1. Мероприятия выполняемые при производстве подвижного состава ...........	188
6.2. Мероприятия выполняемые при производстве эксплуатационных ма-
териалов ....................................................................................................................	189
6.3. Мероприятия выполняемые при эксплуатации автотранспорта ...................	190
6.4. Мероприятия выполняемые при совершенствовании дорожной сети .........	191
Литература ....................................................................................................................	193
Приложения ..................................................................................................................	194

4

ВВЕДЕНИЕ

Вкурсе «Автомобильные эксплуатационные материалы» предусмотрено изучение свойств материалов, используемых при эксплуатации автотранспортных средств.

Требования по повышению надежности и эффективности работы техники привели к значительному ужесточению эксплуатационных характеристик топлив и смазочных материалов. Законодательные акты по защите окружающей среды поставили задачу создания нефтепродуктов с улучшенными экологическими свойствами. В связи с этим в последние годы значительно повышено качество автомобильных бензинов, дизельных топлив, моторных, трансмиссионных, гидравлических и других масел. Этому способствовало широкое использование гидрокаталитических процессов и современных присадок, повышающих эксплуатационные и экологические свойства нефтепродуктов.

Следует подчеркнуть, что конкретным конструктивным особенностям и условиям эксплуатации техники должны соответствовать определенные по составу и свойствам топлива и смазочные материалы. Неправильный их выбор может привести к сокращению срока службы и надежности работы машин и оборудования. Таким образом, нефтепродукты, являясь эксплуатационными материалами, по влиянию на эффективность работы техники равнозначны конструкционным материалам. Поэтому знание их состава, свойств, областей применения, эксплуатационных характеристик, токсикологических и экологических особенностей необходимо специалистам, эксплуатирующим автотранспортные средства.

Впроцессе хранения, перевозки к месту потребления свойства материалов изменяются, и их показатели качества могут выходить за пределы, определяющие пригодность к их применению. Поэтому специалисты, применяющие материалы, должны знать характер изменения свойств и уметь определять эти свойства в лабораторных условиях, делать правильные выводы о возможности их применения в эксплуатации.

Наука об автомобильных эксплуатационных материалах, их свойствах, показателях качества и применении при эксплуатации автотранспортных средств развивалась параллельно с развитием двигателестроения и автомобилестроения как в России, так и за рубежом.

Значительный вклад в развитие этой науки внесли коллективы ВНИИНП – всесоюзный научно-исследовательский институт нефтяной промышленности, институт нефти и газа имени Губкина, НИИ топлив и масел – 25, НАМИ, НИИАТ, МАДИ, НАТИ и др. из отечественных ученых

вэтой области успешно работали: А. А. Летний, В. Г. Шухов, В. А. Рогозин, Ю. А. Пинкевич, В. В. Лосиков, А. А. Гуреев, Е. Г. Семенидо, К. К. Папок, К. В. Рыбаков и другие.

При переходе России к рыночной экономике произошли серьезные

5

изменения в производстве, ассортименте и качестве нефтепродуктов. Появилось большое количество новых производителей топлив и смазочных материалов – малых предприятий и акционерных обществ, резко расширился ассортимент нефтепродуктов, вырабатываемых по различным техническим условиям. На российском нефтяном рынке работают ведущие зарубежные нефтяные компании.

Все это привело к насыщению рынка большим количеством нефтепродуктов самого различного качества, и, необходимо чтобы специалисты, занимающиеся эксплуатацией автомобилей и применением нефтепродуктов, могли правильно ориентироваться в этом широком ассортименте.

Учебное пособие позволяет изучить классификацию и ассортимент как отечественных, так и зарубежных нефтепродуктов. Научиться определять показатели качества, сравнивать со стандартными значениями и делать выводы о возможности их применения для различных видов автомобилей и условий эксплуатации.

При выполнении лабораторных и практических работ в пособии предлагается использовать методы, утвержденные Российским комитетом по стандартизации, и методы принятые в международных, межгосударственных, национальных и государственных стандартах.

Практикум содержит описание безопасных методов выполнения работ в лаборатории эксплуатационных материалов, классификацию и ассортимент (в приложении) автомобильных эксплуатационных материалов, особенности выбора отдельных материалов для узлов и агрегатов автомобилей, требования к показателям качества и методы определения этих показателей.

Лабораторный практикум предназначен для студентов, обучающихся по специальностям и направлениям автотранспортного профиля при изучении дисциплины «Автомобильные эксплуатационные материалы».

6

1.ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

ИПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ РАБОТЕ

ВЛАБОРАТОРИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1.Мероприятия по технике безопасности

Влаборатории эксплуатационных материалов в большинстве случаев приходится работать с огнем, горючими, вредными для здоровья веществами, а также с хрупкой стеклянной посудой. Во избежание несчастных случаев – пожара, ожогов, отравления и порезов на лабораторных занятиях

–должны строго соблюдаться правила по технике безопасности:

1.Пары нефтепродуктов, особенно легких – бензина, легроина и керосина, вредны при частом вдыхании для здоровья. Создают эффект наркотического действия, нарушают нормальное функционирование центральной нервной системы.

2.Работу с бензином, растворителями необходимо проводить в вытяжном шкафу, так как эти продукты обладают сильным токсическим действием.

3.Особую осторожность следует соблюдать при работе с этилированным бензином, содержащим присадку тетроэтилсвинца. Этилированный бензин, попадая в организм или на кожу, оказывает вредное воздействие. Поэтому запрещается засасывать этилированный бензин в пипетку ртом или мыть им руки. Этилированный бензин нельзя применять для технических нужд в качестве растворителя и горючего в лампах. При попадании этилированного бензина на кожу и после работы с этилированным бензином надо тщательно вымыть руки керосином, а затем теплой водой с мылом. При попадании этилированного бензина в желудок необходимо срочно обратиться к врачу. Первыми средствами являются – промывание желудка, прием молока или 10–15 %-го раствора магнезии.

4.К числу сильных пищевых ядов относится этиленгликоль и все продукты, приготовленные на его основе (антифриз, тормозная жидкость и

др.). Этиленгликоль или моноэтиленгликоль С2Н4(ОН)2 – двухатомный спирт, бесцветная, вязкая, сладковатая на вкус жидкость с плотностью 1,112–1,113 г/см3 при 20 ºС и температурой начала кипения 195 ºС, замерзания минус 12–13 ºС, ядовит и может проникать в организм через кожу. Наиболее опасен, если его выпить, смертельная доза 35 мл, вызывает заболевание центральной нервной системы, поражает почки. При работе с этиленгликолевыми смесями следует остерегаться попадания их в пищевой тракт и воздействия на слизистые оболочки губ и глаз. После работы с этими жидкостями также следует тщательно вымыть руки теплой водой с мылом.

5.При работе с едкими веществами (кислотами и щелочами) надо остерегаться их разбрызгивания. Ни в коем случае нельзя лить воду в ки-

7

слоту, нужно наоборот: лить кислоту в воду. При ожогах кислотой или щелочью необходимо немедленно промыть место ожога водой.

6.При работе со стеклянной посудой (колбы, пробирки, бюксы, трубки и т. д.) нельзя прилагать излишних усилий при закрывании пробкой или надевании резиновых рубок, так как это может вызвать поломку стекла и повреждение рук осколками. При порезе рук немедленно извлечь осколки из раны, рану обработать йодом и забинтовать, обратиться к врачу.

7.К горячим сосудам и приборам нельзя прикасаться голыми руками. Особенно осторожно нужно обращаться с горячими нефтяными продуктами, так как температура их может быть до 200 °С, что внешне подчас бывает незаметно. Горячие тигли надо брать специальными щипцами, при подогреве продуктов в пробирке пользоваться держателем. Случайно обожженное место надо немедленно смазать ваткой, смоченной в растворе марганцево-кислого калия или спирте.

8.Чтобы не обморозить руки твердую углекислоту надо брать щип-

цами.

1.2. Мероприятия по противопожарной безопасности

Пожары возникают от непродуманности и небрежности в работе, разлива и разбрызгивания горючих веществ и захламленности рабочего места.

1.Все операции с горючими веществами необходимо проделывать аккуратно, осмотрительно и не спеша. На рабочем месте должна быть идеальная чистота.

2.Подготовку проб нефтепродуктов к испытанию, переливание, замеры количества и т. д. следует проводить при выключенных нагревательных приборах.

3.Лишние горючие продукты с рабочих мест убираются и хранятся в специально отведенном месте. Посуда с горючими веществами всегда должна быть закрыта.

4.Нагрев легковоспламеняющихся продуктов необходимо производить на закрытых электрических плитках. Запрещается ставить приборы с горючим на открытую спираль или нагревать огнем без асбестовой прокладки или сетки. Под нагревательный прибор надо положить лист асбеста.

5.Недопустимо оставлять включенные нагревательные электропри-

боры без надзора, даже на короткое время.

6.Ходить по лаборатории с открытым огнем, а также курить запре-

щается.

7.Нельзя выливать остатки нефтепродуктов в раковины водопроводной канализации, для слива остатков надо иметь отдельную посуду с плотной пробкой.

8

8.При воспламенении горючей жидкости немедленно выключить нагревательные приборы, убрать в сторону горючие продукты, не охваченные пламенем, очаг пламени засыпать песком, накрыть кошмой, асботканью или полотенцем, чтобы предотвратить доступ воздуха к огню. Если пламя не потухнет, применить огнетушитель. Гасить нефтепродукты водой нельзя.

9.Если загорится одежда, на пострадавшего надо накинуть кошму или халат и сбить пламя с одежды.

10.Во избежание захламления рабочего места, методическая литература и рабочие тетради разрешается размещать и выполнять записи в них только на специально отведенном для этих целей письменном столе. На рабочем месте при подготовке и проведении опыта разрешается находиться только стоя.

Вход и выход из лаборатории всегда должны быть свободными.

9

2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕННИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Всфере производства и применения эксплуатационных материалов сложилась тенденция их классификации по различным признакам:

1. По исходному сырью, из которого получен этот материал; 2. По особенностям технологии изготовления;

3. По коммерческой (рекламной) торговой марке производителя; 4. По назначению с учетом условий работы узлов и механизмов,

климатических и дорожных условий.

Могут применяться и другие принципы классификации, но для специалистов в области эксплуатации наземных транспортных средств наиболее важным и приемлемым является принцип классификации эксплуатационных материалов по назначению. Этот принцип для данных специалистов является преобладающим и в международном масштабе.

Вэпоху глобализации, когда производство и эксплуатация наземных транспортных средств, а также эксплуатационных материалов не имеет государственных границ, система классификации эксплуатационных материалов будет стремиться к соответствующим международным стандартам.

Впрактике при разработке требований к материалам, при их изготовлении и применении в качестве руководства может быть применена нормативная документация следующего уровня:

1. Технические условия – как правило, выпускают продукцию по нормативам, разработанным производителем, согласованным с потребителем и отвечающим основным показателям качества на данную продукцию.

2. Отраслевые стандарты – разработаны на уровне отрасли, продукция апробирована по стандартным методам испытаний, допущена межведомственной комиссией к применению.

3. Государственный или национальный стандарт – продукция прошла полный комплекс лабораторных, стендовых, эксплуатационных испытаний по методам Госстандарта и принята к применению на территории государства. В национальном стандарте, как правило, учитываются некоторые характерные особенности страны разработчика стандарта.

4. Межгосударственный стандарт – принимается рядом государств на основе соглашения, на все или на отдельные виды продукции. При этом могут быть использованы методы определения показателей качества, организаций сторонних государств по их согласию.

5. Международный стандарт – как правило, разработан и применяется при производстве и применении продукции во всех странах и континентах. Прерогативой принятия международных стандартов пользуется международная организация по стандартизации (ИСО).

Вобласти разработки международных стандартов успешно работают

10