Основные эксплуатационные характеристики пластичных смазок.

Смазки в первую очередь характеризуются консистенцией. Консистенцию смазок определяют показателем пенетрации по ГОСТ 5346-78 при 25º С.

Пенетрацией называется условный показатель механических свойств смазок, численно равный глубине погружения в них конуса стандартного прибора, выраженной в десятых долях миллиметра.

В сосуд со смазкой погружается металлический конус под действием собственного веса (1Н). Чем больше глубина погружения, тем «мягче» смазка и тем больше величина пенетрации.

Кроме консистенции смазки характеризуются температурой каплепадения, пределом прочности на сдвиг, вязкостью при различных температурах, механической стабильностью, испаряемостью, коллоидной стабильностью и другими показателями.

Предел прочности – это то минимальное удельное напряжение, которое нужно приложить к смазке, чтобы изменить ее форму и сдвинуть один слой смазки относительно другого.

При меньших нагрузках консистентная смазка сохраняет свою внутреннюю структуру и упруго деформируется подобно твердому телу, а при больших давлениях структура разрушается и смазка ведет себя как вязкая жидкость.

Предел прочности зависит от температуры смазки (с повышением температуры уменьшается). От величины предела прочности зависит ее способность удерживаться в негерметизированных узлах трения, на вертикальных и наклонных поверхностях деталей, на деталях, подверженных действию инерционных сил.

Температура каплепадения (минимальная) – это та температура, при которой из небольшого объема смазки, нагреваемой в стандартных условиях, отделяется и падает первая капля. (Рис.81.)

Смазка с низкой температурой каплепадения не будет удерживаться в механизме, и ее придется часто пополнять, а смазка с чрезвычайно высокой температурой каплепадения вызовет усиленный нагрев трущихся деталей.

Коллоидная стабильность характеризует (в процентах) отделение масла от смазки при воздействии на нее в специальном приборе небольшой нагрузки. Чем меньше этот показатель, тем выше бал. В зависимости от количества выделяющегося жидкого масла смазка может ухудшить или полностью потерять свои смазочные свойства.

Испаряемость – смазка, нагреваемая в тонком слое при определенной температуре, взвешиванием определяется испаряемость масла (в процентах).

Рис.81.

Марки пластичных смазок и области их применения.

Эксплуатационные свойства смазок главным образом определяются видом загустителя.

Кальциевые смазки.

Эти смазки образуют группу, называемую солидолы. Различают солидолы жировые и синтетические в зависимости от способа получения и природы загустителя. В жировых загустителем служат мыла жирных кислот (костный жир), входящих в состав естественных жиров. Жировые солидолы менее склонны к уплотнению при хранении, что делает их применение более предпочтительным перед синтетическими. Синтетические солидолы имеют в качестве загустителя продукт химической реакции. Жировые и синтетические солидолы представляют собой мягкую маслянистую мазь, имеющую цвет от светлого до темно-коричневого. Смешивание солидолов разных марок не ухудшает их свойств. Солидолы выпускают двух разновидностей – обычный и пресс-солидолы. Пресс-солидолы мягче жировых, что облегчает их введение через пресс-масленки при низкой температуре, но верхний температурный предел их применения ниже. При нагревании примерно до 80º С пресс-солидолы необратимо распадаются, и это делает невозможным их применение в таких узлах автомобиля, как ступицы передних колес, подшипники водяного насоса, прерыватель-распределитель зажигания.

К солидолам относится также графитная смазка «УСсА» - грубая плотная мазь с серебристым оттенком. Она изготовлена на более вязком масле, чем солидол С. В ее состав входит около 10 % наполнителя – графита П. грубого помола. «УСсА» хорошо удерживается на открытых поверхностях, а добавка графита несколько повышает ее противозадирные свойства, но ее недопустимо применять в узлах трения с высокой частотой обработки. В автомобилях можно использовать только для смазки рессор.

Комплексные кальциевые смазки.

По сравнению с солидолами комплексные кальциевые смазки обладают высокими противозадирными свойствами, но склонны к термоупрочнению и гигроскопичны, то есть поглощают воду. К этим смазкам относятся униолы («Униол-1», «Униол-3», «Униол-3М»). Смазки «Униол-3» и «Униол-3М» изготовлены на смеси маловязких масел, что позволяет применять их в качестве низкотемпературных смазок в северных и северо-восточных районах при круглогодичной эксплуатации. Смазка «Униол-ЗМ» может применяться при температуре в узлах трения от -50ºС до +140º С. Она является всесезонной смазкой в северных районах вместо солидола. Смазка «Униол-ЗМ» обладает повышенными противозадирными и противоизносными свойствами за счет добавления в нее небольшого количества дисульфида молибдена.

Литиевые смазки.

Литиевые смазки имеют достаточно широкое применение благодаря своим ценным эксплуатационным качествам. «Литол-24» - это мягкая мазь вишневого, реже коричневого цвета, которую используют как единую смазку для всех основных узлов трения автомобиля, кроме того, «Литол-24» обладает хорошими консервационными свойствами.

Литиевые смазки водостойки, выдерживают широкий диапазон температур и обладают хорошей механической стабильностью.

К литиевым относятся многоцелевые смазки «Фиол-1», -2, -2М, -3, которые отличаются степенью вязкости. В состав смазок «ШРУС-4» и «Фиол-2У» введена эффективная противозадирная добавка – дисульфид молибдена. Смазка «ШРУС-4» обладает высокими эксплуатационными свойствами и используется для смазки шарниров равных угловых скоростей автомобиля «Нива», шарниров автомобилей ВАЗ, подшипников, телескопических стоек и тд.

«Северол-1» - высококачественная низкотемпературная смазка, содержащая антиокислительную и противоизносную присадки. Может заменить почти все смазки, применяемые в автомобиле.

«ЦИАТМ-201» (мягкая желтая или светло-коричневая мазь) - одна из основных низкотемпературных смазок в России. «ЦИАТМ-201» применяют в узлах трения всех типов при небольших удельных нагрузках.

«ЛЗ-31» - специальная стабильная смазка для выжимного подшипника сцепления грузовых автомобилей. Смазка изготавливается на основе сложных эфиров.

Бариевые смазки.

Бариевые смазки уступают литиевым по температурным характеристикам, однако превосходят их по водостойкости.

Комплексная бариевая смазка «ШРБ-4» - слегка волокнистая липкая мазь, имеющая цвет от светло - до темно-коричневого. «ШРБ-4» является лучшей смазкой для шаровых шарниров автомобиля, она хорошо защищает металлы от коррозии, сохраняет высокую работоспособность в присутствии воды и не оказывает вредного воздействия на резину.

Углеводородные смазки – имеют высокую водостойкость и консервационную способность.

«ВТВ-1» - вазелин технический волокнистый. «ВТВ-1» не растворяется в воде и электролите, благодаря адгезионной присадке обладает хорошим сцеплением с металлами, морозостоек., применяется для смазывания клемм аккумуляторов автомобилей.

Жидкости для системы охлаждения двигателя и гидравлических систем агрегатов автомобиля.

Жидкости для системы охлаждения двигателя.

Надежность работы двигателя во многом зависит от состояния системы охлаждения и качества охлаждающей жидкости, которая должна отвечать следующим требованиям.

· быть дешевой и недефицитной;

· обладать высокой теплоемкостью, теплопроводностью и определенной вязкостью;

· иметь высокую температуру кипения и низкую температуру замерзания;

· не образовывать отложений на омываемых стенках и не загрязнять систему охлаждения;

· не вызывать коррозию металлических деталей и не разрушать резиновые детали;

· иметь хорошую химическую и физическую стабильность;

· не вызывать поломок деталей системы охлаждения при застывании, возможно меньше изменять объем при нагревании и не вспениваться при попадании нефтепродуктов;

· не быть токсичными и пожароопасными.

Вода как охлаждающая жидкость.

Вода обладает наивысшей из всех жидкостей удельной теплоемкостью, низкой вязкостью, обеспечивает легкость циркуляции в системе охлаждения, имеет достаточно высокую температуру кипения (105 - 108ºС при давлениях 0,11 – 0,12 МПа в закрытых системах охлаждения). Ее преимуществом перед другими жидкостями для систем охлаждения является дешевизна, недефицитность, безвредность для здоровья, негорючесть. К недостаткам воды как охлаждающей жидкости относится ее способность образовывать накипь (отложения), высокая температура замерзания и способность вызывать коррозию металлов.

Накипь, обладая низкой теплопроводностью, ухудшает отвод тепла от стенок двигателя, уменьшает проходное сечение каналов и нарушает тепловой режим двигателя. При толщине слоя накипи 1,5 – 6 мм увеличивается расход топлива на 10 – 30 %, масла – на 15 – 40 %, а мощность двигателя снижается на 10 -25 %.

Образование накипи обусловлено жесткостью природной воды, т.е. наличием в ней растворимых солей кальция и магния. С течением времени эти соли, изменяя свой химический состав, становятся нерастворимыми и откладываются в виде слоя накипи. Интенсивность образования накипи в системе охлаждения характеризуется жесткостью воды.

Жесткость воды измеряется миллиграмм – эквивалентами ионов кальция и магния, приходящимися на 1 л воды.

Наиболее целесообразно применять для охлаждения двигателей мягкую воду, так как она не дает накипи.

Перед использованием в качестве охлаждающей жидкости жесткой и очень жесткой воды следует выполнить ее умягчение одним из следующих способов:

· обработка воды содой (Na₂CO₃) или тринатрийфосфатом (Na₃PO₄) c последующим фильтрованием;

· пропускание воды через глауконитовый или пермутитовый фильтры;

· кипячение воды (дорогой и неэкономичный способ);

· обработка воды магнитным силовым полем в направлении, перпендикулярном силовым линиям, в результате чего содержащиеся в воде соли не образуют накипи, а выпадают в виде легко смывающегося шлама.

В случае использования жесткой воды без умягчения в нее следует добавлять противонакипные присадки (антинакипины). Одной из таких присадок является калиевый хромпик (K₂Cr₂O₇). Применению любого антинакипина должна предшествовать очистка системы охлаждения от старой накипи.

Использование воды в качестве охлаждающей жидкости в холодное время года нежелательно, что связано с ее высокой температурой замерзания, а также со значительным увеличением объема (до 10 %) при переходе в твердое состояние, поэтому зимой для охлаждения двигателей необходимо применять специальные охлаждающие низкозамерзающие жидкости.

Низкозамерзающие жидкости на основе этиленгликоля.

Большое распространение в качестве охлаждающей жидкости получили смеси воды с двухатомным спиртом – этиленгликолем (C₂H₄(OH)₂). Этиленгликоль представляет собой довольно вязкую, бесцветную или желтоватую жидкость с плотностью при 20ºС 1,11 г/см³, с температурой кипения 197,5º С и температурой замерзания 12º С.

Этиленгликоль обладает неограниченной растворимостью в воде, причем получающиеся температуры замерзания у растворов оказываются ниже, чем у смешиваемых компонентов в чистом виде. Минимальное значение температуры замерзания смеси этиленгликоля с водой (-75º С) получается при концентрации этиленгликоля 66,7 %.

Этиленгликолевая жидкость имеет коэффициент объемного расширения больший, чем вода, поэтому, чтобы при прогретом двигателе избежать переполнения системы охлаждения и потери части жидкости, ее заполняют на 92 – 95 % от объема системы.

Нельзя допускать попадания в этиленгликолевую жидкость нефтепродуктов, которые вызывают ее вспенивание.

Этиленгликолевые антифризы выпускают двух марок 40 и 65 в соответствии с их максимальными температурами замерзания. Для уменьшения коррозионного воздействия антифризов на сталь, медь, алюминий и их сплавы в состав растворов вводят незначительное количество специальных присадок: 2,5 – 3,5 г динатрийфосфата (Na₂HPO₄) и 1 г декстрина на 1 л антифриза. Специально для защиты цинка в состав антифриза вводят 7,5 – 8 % молибденовокислого натрия (Na₂MoO₄), что отмечается в маркировке строчной буквой м (40м или 65м).

Так же выпускается этиленгликолевая охлаждающая жидкость Тосол трех марок: Тосол-А, Тосол-А40, Тосол-Л65. Тосол-А служит для получения жидкостей Тосол-А40 и Тосол-А65 путем разбавления его дистиллированной водой и добавления комплекса различных присадок.

С 1988 г. выпускается антифриз «Лена» трех марок: ОЖ-К, ОЖ-40, ОЖ-65.

Поскольку антифризы различаются по рецептуре, смешивать различные марки между собой не следует.

Этиленгликоль и его водные растворы очень ядовиты. Однако отравляющее действие их проявляется только при попадании в желудочно-кишечный тракт, поэтому специальных мер для защиты неповрежденной кожи и дыхательных путей при использовании этиленгликолевых растворов не требуется.

Срок службы охлаждающих жидкостей ограничен. При интенсивной эксплуатации автомобиля «Тосол» надежно работает в течение 60 тыс. км пробега.