Коррозионно–механическое изнашивание– усиленное коррозией

3.1 Окислительное изнашивание – образование на трущихся поверхностях окислов.

3.2 Фреттинг–коррозионное изнашивание – окисление и вибрация.

4. Эрозионное изнашивание – вырывание с поверхности частиц металла.

5. Квитанционное изнашивание – при обмывании жидкостью.

4. Диаграмма изнашивания и методы измерения износов деталей автомобилей [1. 41-46 стр.].

Диаграмма изнашивания.

На рис. символами показаны:

I –период приработки (Iа – начальная, Iб – окончательная);

II –период стабильного или нормального изнашивания (IIа – с замедленной скоростью, IIб – с увеличенной);

III –период предельного изнашивания (IIIа – ускоренного изнашивания до критического износа, IIIб – изнашивание после критического износа);

a – угол, характеризующий наклон касательной к графику, характеризующий темп изнашивания;

Ин – начальный износ;

Икр – критический износ.

За период приработки (начального изнашивания) I осуществляется макро– и микрогеометрическая приработка поверхностей трения деталей, и стабилизация показателей технического состояния. За период стабильного (нормального) изнашивания II происходит умеренно–ускоряющееся или постепенное изнашивание поверхностей деталей автомобилей. После начала периода предельного изнашивания III наблюдается прогрессирующее или катастрофическое изнашивание.

Методы измерения.

Измеряют методом непосредственных геометрических измерений с использованием мерительного инструмента – микрометры, нутромеры, штангенциркули, скобы с индикаторами и без них и т.д.

Метод искусственных баз илиметод лунок, вырезанных на поверхности трения. В процессе испытаний обмеряют геометрические характеристики лунки на новой детали и после ее демонтажа при определенном пробеге. По разнице в измерениях судят о реальных износах поверхностей.

Метод наложения макропрофилограмм – сравнение шаблонов до и после пробега.

5. Пластические деформации, прочностное разрушение, остаточные деформации деталей автомобилей [1. 47-50 стр.].

Изменение состояния КЭ автомобиля связаны с превышением пределов текучести или прочности соответственно вязких и хрупких материалов. Это демонстрируется на диаграммах растяжения–сжатия материалов, которые показаны на рис. Диаграммы растяжения (a – для вязких) и растяжения–сжатия (б – для хрупких). σ – напряжение [мПа]. σ_т – предел текучести [мПа]. σ_в –предел прочности [мПа]. l – удлинение [мм]. _­ Предел текучести напряжение вызывающие остаточную деформацию 0.2% от длинны. Предел прочности напряжение после которого происходит хрупкое разрушение. В точке А нарушается пропорциональность между напряжением и деформацией детали. Напряжение при этом вызывает пластическую деформацию. Одна часть кристалла смещается относительно другой безвозвратно. При хрупком разрушении пределы прочности и пластичности совпадают (прочностное разрушение).

Остаточные (пластические) – часть полных деформаций, не исчезающая после разоружения элемента.

6. Усталость и коррозия металлов, старение материалов деталей автомобилей [1. 51-64 стр.].

Усталость – возникновение в объеме детали усталостных трещин в результате многократного действия знакопеременных механических нагрузок.

Коррозия происходит под действием химически агрессивных сред. В результате на поверхностях деталей образуются оксиды металлов и снижает механические свойства металлов.

Старение материалов – медленное самопроизвольное необратимое изменение свойств материалов. Старение происходит под действием теплового движения молекул и атомов, светового и иного излучения, механических воздействий, гравитационных и магнитных полей и других факторов. В результате материал переходит в более равновесное состояние. В экономике считается вредным процессом, так как свойства материала с течением времени отклоняются от спроектированных, обычно в худшую сторону.

7. Произвести анализ дорожных условий эксплуатации автомобилей [1. 65-70 стр.].

Автомобильные дороги подразделяются на пять основных категорий. Категория I имеет две подкатегории: I–а и I–б. К категории I–а относятся наиболее совершенные магистральные автомобильные дороги общегосударственного значения, в том числе предназначенные для международного сообщения. К остальным категориям относятся прочие дороги.

По виду и качеству верхних покрытий автомобильные дороги делятся также на пять групп:

ü Д1 –капитальные цементобетонные монолитные, железобетонные или армобетонные сборные, асфальтобетонные, мостовые из брусчатки и мозаики на бетонном основании;

ü Д2 –из битумоминеральных смесей (асфальт), в том числе со щебнем и гравием, из холодного асфальтобетона;

ü Д3 –из щебеня, гравия и песка, обработанных вяжущими добавками, из дегтебетона;

ü Д4 –из булыжника, колотого камня, малопрочных каменных материалов, в том числе обработанных вяжущими добавками;

ü Д5 –естественные грунтовые дороги, деревянные настилы.

Типы рельефов местности, где расположена автомобильная дорога:

ü Р1 –равнинный (до 200м);

ü Р2 –слабо холмистый (от 200 до 300м);

ü Р3 –холмистый (от 300 до 1000м);

ü Р4 –гористый (от 1000 до 2000м);

ü Р5 –горный (более 2000м).

Основным количественным показателем дорожных условий является коэффициент сопротивления качению f. Он характеризует энергетические затраты на перемещение автомобиля по дороге.

8. Произвести анализ транспортных условий эксплуатации автомобилей [1. 70-72 стр.].

Транспортные условия эксплуатации автомобилей характеризуются условиями маршрутов, которые определяются рядом коэффициентов и показателей: l длинна груженой ездки км., b коэффициент использования пробега, y коэффициент использования грузоподъемности, i средняя величина уклона дороги на маршруте %, К_пр коэффициент использования прицепов, П коэффициент помехонасыщенности маршрута, род груза.

Совокупное влияние дорожных и транспортных условий эксплуатации автомобилей на нормативы ТЭА учитывается посредством категорий условий эксплуатации.

Категория условий эксплуатации – очень важный фактор, который учитывается при корректировании нормативов технической эксплуатации автомобиля, а именно периодичности технического обслуживания, трудоемкости технического обслуживания и ремонтов, ресурса автомобиля и его агрегатов, потребного количества запасных частей и эксплуатационных материалов и т.д.

9. Произвести анализ природно–климатических условий эксплуатации автомобилей [1. 72-77 стр.].

Природно–климатические условия эксплуатации автомобилей характеризуется температурой окружающего воздуха (t_о.в), влажностью воздуха, запыленностью воздуха, интенсивностью атмосферных осадков, ветровой нагрузкой, солнечной радиацией, сезонными колебаниями условий эксплуатации, агрессивностью окружающей среды и высотой над уровнем моря.

Температура окружающего воздуха. Территория СНГ разделена на 10 климатических районов, в каждом из которых нормативы ТЭА корректируются за счет соответствующих коэффициентов.

Рис. Зависимость количества отказов w от t_о.в.

Влажность воздуха. При больших их значениях создаются условия для интенсивной коррозии металлов, быстрого старения резинотехнических изделий, ухудшения свойств эксплуатационных материалов, в первую очередь за счет их деструкции. Также влияет на выходные эффективные показатели автомобильного двигателя, а именно на мощность, топливную экономичность, экологичность, напротив, улучшая их. Объясняется это тем, что вокруг капелек воды тонкой пленкой обволакивается топливо, тем самым резко увеличивается поверхность испарения, а значит, полнота его испарения и сгорания.

Запыленность воздуха. При движении автомобиля по дорогам различного качества в трущиеся узлы его КЭ попадает кварцевая пыль, являющаяся основным источником абразивного изнашивания.

Интенсивность атмосферных осадков. При выпадении снега и дождя условия движения автомобилей становятся более тяжелыми. Это заставляет водителя двигаться на пониженных передачах и малых скоростях, чаще применять режимы торможения. Кроме того, снижается комфортабельность водителя и пассажиров, повышается коррозия металлов.

Ветровая нагрузка. Ветер влияет на скорость охлаждения двигателя. Например: при увеличении скорости ветра от 0 до 10м/с темп охлаждения деталей увеличивается в 3 раза. При встречном ветре увеличиваются расходы топлива, при попутном наоборот. При постоянных боковых ветрах для соблюдения прямолинейного движения автомобиля водитель вынужден воздействовать на рулевое колесо в одну сторону, что приводит к изнашиванию деталей рулевого управления автомобиля и шин.

Сезонные колебания условий эксплуатации автомобилей обусловлены колебаниями температуры окружающего воздуха, изменениями дорожных условий по временам года, с появлением ряда дополнительных факторов, влияющих на интенсивность изменения параметров технического состояния автомобиля, например, пыли летом, влаги и грязи осенью или весной.

Агрессивность окружающей среды связана с повышенной коррозионной активностью воздуха, свойственной прибрежным морским районам. Такие условия вызывают интенсивную коррозию деталей автомобилей, увеличивая трудоемкость технического обслуживания и текущего ремонта, потребность в запасных частях примерно на 10%. При этом ресурс автомобилей также сокращается.

Высота над уровнем моря существенно влияет на выходные эффективные показатели автомобильных ДВС. С ее увеличением у всех двигателей падает мощность, так как падает коэффициент наполнения цилиндров из–за уменьшения разницы атмосферного давления и давлений, создаваемых в цилиндрах ДВС.

10. Произвести анализ нестационарных режимов работы автомобильных двигателей [1. 78-83 стр.]. Обкатка агрегатов автомобилей [1. 97-102 стр.].

При движении имеют место так называемые нестационарные (неустановившиеся) режимы работы, характеризующиеся постоянным изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя (n, мин–1) и нагрузки подачи топливовоздушной смеси в цилиндры. Нагрузку на двигатель наиболее правильно оценивать средним эффективным давлением (Ре, кПа) – это среднее давление газов в цилиндре, которое действует на поршень в течение одного рабочего хода, совершает работу, равную эффективной работе на коленчатом валу двигателя.

Нестационарные режимы являются преобладающими при эксплуатации автомобилей и составляют от всего времени движения:

ü примерно 95% – при интенсивном городском движении.

ü около 85–90% – при движении по грунтовым дорогам.

ü 30–35% – на загородных усовершенствованных автомобильных дорогах.

По статистике, в зависимости от условий эксплуатации на каждые 1000 км пробега приходится 50 пусков и остановок двигателя.

При нестационарных режимах работы двигателя, в сравнении с установившимися, интенсивность изнашивания поршневых колец увеличивается до 3,5 раз, поршней–до 2,5. В среднем износ двигателя возрастает в 3–4 раза. Расход топлива увеличивается не менее, чем на 15%. Отсюда, например, ясно, почему при движении по загородной дороге экономичность автомобиля на 1–1,5 литра выше, чем при городской эксплуатации.

Обкатка агрегатов автомобиля. При обкатке происходит притирание деталей друг к другу. При относительном перемещении поверхностей, происходит микросваривание. Это приводит к интенсивному молекулярно–механическому изнашиванию деталей. Если при последующем взаимном перемещении поверхностей микросваривание разъединилось в этом же месте, то произошло так называемое схватывание 1–го рода. Если же разъединение "оппонирующих" поверхностей произошло в другом месте, с переносом части одного металла на поверхность другого, – схватывание 2–го рода. Если разрыва микросваривания не произошло, то имело место настоящее прочное сваривание трущихся поверхностей. Наступила элементарная потеря подвижности деталей ("заклинивание").Поэтому не следует подвергать агрегаты автомобиля во время их обкатки большим нагрузкам. Нельзя также снимать с деталей системы питания (например в карбюраторе) ограничители подачи топлива. После обкатки происходит упрочнение микроструктуры рабочих поверхностей трущихся деталей, и по форме сопряжения детали буквально "притираются" друг к другу.

11. Произвести анализ скоростных и нагрузочных режимов работы автомобильных двигателей [1. 83-88 стр.].

Скоростной режим работы ДВС характеризуется постоянством нагрузки (Р_е, кПа) и изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя (n, мин–1). С увеличением частоты вращения коленчатого вала повышается износ. Это связано с возрастанием инерционных сил, механических нагрузок на детали. При этом зависимости между износами деталей и n имеют степенной характер. При повышении частоты вращения коленчатого вала на 10% нагрузки в подшипниках скольжения коленчатого вала повышаются на 20%.

Нагрузочный режим работы двигателей характеризуется, постоянством частоты вращения коленчатого вала двигателя (n, мин–1) и изменением нагрузки (Р_е, кПа). При увеличении нагрузки (повышении подачи топливовоздушной смеси) интенсивность изнашивания деталей увеличивается практически прямо пропорционально, то есть проценты возрастания Ре и вызванные этим износы поверхностей деталей одинаковы. Рост интенсивности изнашивания деталей при увеличении Р_е связан с увеличением количества рабочих газов в цилиндрах (больше сгорает топлива), а значит, возрастают механические нагрузки на детали цилиндропоршневой группы. Одновременно повышаются температуры трущихся поверхностей.

12. Произвести анализ тепловых режимов работы ДВС [1. 88-97 стр.].

Оптимальное значение температур охлаждающей жидкости и моторных масел лежит в интервале 85–950С. При больших или меньших их значениях существенно возрастают износы деталей. При превышении может произойти оплавление, усиливаться процессы коксования моторных масел, образования лаковых отложений на поверхностях и т.д. Из–за разжижения масел повышаются износы цилиндров. При пониженных температурах усиливаються процессы корозионно–механического изнашивания, так как на поверхностях конденсируются пары воды и кислот, образующихся в отработанных газах. Оксиды в дальнейшем очень быстро истираются, поскольку их износостойкость на порядок ниже износостойкости основных материалов деталей двигателя. Увеличение износов при этом объясняется также тем, что холодные моторные масла не образуют на трущихся поверхностях масленых пленок должного качества.

Отложения на поверхностях деталей ДВС делятся на три основных вида: нагары, лаки и осадки (шламы).

Нагар – твердые углеродистые вещества, откладывающиеся во время работы двигателя на поверхностях камеры сгорания.

Лак – продукт изменения (окисления) тонких масляных пленок, растекающихся и покрывающих детали двигателя под действием высоких температур.

Осадки (шламы) – низкотемпературные мазеобразные отложения, представляющие собой смесь продуктов окисления углеводородов с продуктами загрязнения моторного масла эмульсиями и водой.

ü Максимальное значение температур в точке 1 не должно превышать 350 0С для всех серийно применяемых в двигателестроении алюминиевых сплавов, иначе происходит оплавление кромок камер сгорания в дизелях или прогар поршня в бензиновых двигателях.

ü Критическое значение температур в точке 2 поршня – 250–260 0С (кратковременно до 290 0С). При превышении этой величины все массовые моторные масла коксуются, что приводит к “залеганию” поршневых колец, потери их подвижности.

ü Предельное максимальное значение температуры точки 3 поршня – 220 0С. При больших температурах на внутренней поверхности поршня происходит интенсивное лакообразование. Лаковые отложения, в свою очередь, являются мощным тепловым барьером, препятствующим теплоотводу через масло. Это приводит к повышению температур во всем объеме поршня, а значит и на поверхности зеркала цилиндра.

ü Максимально допустимое значение температур в точке 4 – 200 0С. При его превышении масло разжижается, что приводит к потере стабильности образования масленой пленки на зеркале цилиндра, а значит будет происходить так называемое «сухое» трение колец по зеркалу. Это вызывает усиление молекулярно–механического изнашивания деталей цилиндропоршневой группы.

Прогрев необходимо производить исключительно в щадящих режимах. После пуска двигателя надо поработать на холостом ходу (на оборотах 1,2–1,3 от минимальных оборотов холостого хода) до достижения температуры охлаждающей жидкости 40 ⁰С, далее начинать движение на пониженных передачах до достижения температуры жидкости 80 ⁰С. Только после этого можно переходить на повышенные передачи.

13. Эксплуатационные свойства и ассортимент автомобильных бензинов [1. 103-114 стр.].

Детонационная стойкость. Детонационная стойкость бензинов характеризуется октановым числом. В марке автомобильного бензина число характеризует минимальное значение октанового числа по моторному методу. Если в марке содержится буква "И", то октановое число определено исследовательским методом. Детонация вызывается самовоспламенением наиболее удаленной от свечи зажигания части бензовоздушной смеси, горение которой приобретает взрывной характер. Условия для детонации наиболее благоприятны в той части камеры сгорания, где выше температура и больше время пребывания смеси. Внешне детонация проявляется в виде звонких металлических стуков – результата многократных отражений от стенок камеры сгорания образующихся ударных волн и вибрации цилиндров, обусловленных этим. Возникновению детонации способствуют повышение степени сжатия, увеличение угла опережения зажигания, повышенная температура воздуха и особенности камеры сгорания. Вероятность детонационного сгорания топлива возрастает при наличии нагара в камере сгорания и по мере ухудшения технического состояния двигателя. В результате детонации снижаются экономические показатели двигателя, уменьшается его мощность, ухудшаются токсические показатели отработавших газов. Способность вызывать детонацию зависит свойств сжигаемого бензина: строения углеводородов, фракционного состава, химической и физической стабильности, содержания серы и др. Наименьшей детонационной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды, наибольшей – ароматические. Остальные углеводороды, входящие в состав бензинов, занимают промежуточное положение. Варьируя углеводородным составом, получают бензины с различной детонационной стойкостью, которая оценивается октановым числом. Октановое число (ОЧ) определяется на специальных одноцилиндровых установках с переменной степенью сжатия по моторному или исследовательскому методам. Сущность определения сводится к сравнительному сжиганию испытуемого бензина, октановое число которого нужно найти, и эталонного топлива, октановое число которого известно. Эталонное топливо составляют из двух компонентов: изооктана (ОЧ равное 100 ед.) и гептана (ОЧ равное 0).

С фракционным составом связаны такие характеристики двигателя, как его пуск, образование паровых пробок в системе питания, прогрев и приемистость, экономичность и долговечность работы. Фракции бензина определяются по кривые перегонки. Сущность определения фракционного состава сводится к следующему. Бензин в количестве 100 мл нагревают в специальном приборе, образующиеся пары охлаждают, они конденсируются, превращаются в жидкость, которую собирают в мерный цилиндр (мензурку). Во время перегонки записывают температуру начала кипения (н.к) – падения первой капли в цилиндр, а затем выкипания 10, 50 90% и конца перегонки (к.п). Эти данные приводят в стандартах и паспортах качества бензина и обозначаются, соответственно, Тн.п, Т10%, Т50%,Т90%, Тк.п. Для обеспечения надежного пуска двигателя при полной исправности систем питания и зажигания необходимо соблюдение следующих условий. Частота вращения вала двигателя на режиме пуска не должна опускаться ниже определенного порога, при котором снижение расхода воздуха приводит к перебоям в смесеобразовании и истечении топлива в диффузор карбюратора. Кроме того, понижение пусковой частоты вращения уменьшает интенсивность сжатия смеси в цилиндре двигателя, что приводит к увеличению потерь тепла в стенках цилиндра (возможна даже конденсация испарившегося топлива на холодных деталях двигателя) и потерь давления из–за прорыва через поршневые кольца. Для успешного зимнего пуска частота вращения вала двигателя должна быть не ниже 70 об/мин. Однако, кроме требования к частоте, существует требование к количеству паров бензина. В условиях двигателя воспламеняется и сгорает только испаренная часть бензина, подаваемого в мотор. Неиспарившиеся фракции в сгорании не участвуют и стекают в картер, смывая масляную пленку со стенок цилиндра.

Чем ниже температура воздуха при пуске холодного двигателя, тем в меньшем количестве испаряются легкие фракции бензина и тем более затруднен пуск. Для облегчения пуска количество легких фракций в бензине должно быть увеличено.

Давление насыщенных паров (ДНП) характеризует испаряемость бензиновых фракций и их пусковые качества. Давление (или упругость) паров бензина зависит от его химического и фракционного составов. Как правило, чем больше в топливе содержится легкокипящих углеводородов, тем выше упругость паров. Использование бензина с высокой упругостью паров приводит к повышенному образованию паровых пробок в системе питания, снижению наполнения цилиндров, падению мощности. В летних сортах бензинов ДНП не должно быть больше 0,066 МПа (500 мм рт. ст.). Зимние сорта бензинов имеют большее давление – 0,066 МПа...0,093 МПа (до 700 мм рт. ст.).

Удельной теплотой сгорания называют количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Различают два понятия теплоты сгорания: высшую и низшую. Высшая теплота (Н_в) – это максимально возможное количество тепла, полученное расчетным способом при допущении, что вода, содержащаяся в топливе, а также получаемая от сгорания водорода, находится в капельно–жидком состоянии. Низшая теплота (Н_U) меньше высшей на величину тепла, затраченного на испарение воды.

Кислотность бензина оценивается щелочным числом – это количество щелочи КОН, необходимое для полной нейтрализации кислот в 100 мл топлива. Для бензинов нормированное значение щелочного числа – 5 мг КОН/100 мл.

Индукционный период. Процесс окисления бензина происходит сначала медленно, затем резко ускоряется. Период до резкого ускорения окисления называется индукционным.

14. Эксплуатационные свойства и ассортимент автомобильных дизельных топлив [1. 114-121 стр.].

Вязкость – сопротивление, которое оказывают частицы жидкости их взаимному перемещению под действием внешней силы. Различают вязкость динамическую и кинематическую.

Динамическая вязкость – коэффициент внутреннего трения. Сила внутреннего трения между слоями: , S – площадь слоя, dv/dx – градиент скорости сдвига слоев жидкости в направлении, перпендикулярном движению.

Кинематическая вязкость v – удельный коэффициент внутреннего трения. Измеряется в санти–стоксах сСт [1 мм²/с].

Зависимость: .

ДТ имеют значение кинематической вязкости при 20° С от 1,5 до 6,0 сСт. Понижение или повышение вязкости приводит к нарушению работы топливоподающей аппаратуры, процессов смесеобразования и полноты сгорания топлива. При понижении вязкости неизбежно увеличиваются подтекания и просачивания во всех зазорах и неплотностях. Увеличивается расход топлива. Подтекания через форсунку увеличивают нагарообразование и дымность выхлопа. Маловязкое топливо проникает в зазор плунжерной пары ТНВД, что приводит к уменьшению цикловой подачи и падению мощности. Ко всему прочему, ДТ смазывает прецизионные пары топливного насоса. При снижении вязкости смазывающие свойства ухудшаются, интенсифицируется износ плунжерных пар. Использование топлива повышенной вязкости приводит к ухудшению смесеобразования. На испарение вязкого топлива затрачивается большее время, оно не может полностью сгореть, что вызывает повышенное нагарообразование и дымление. Отработавшие газы становятся черными, более токсичными, повышается расход топлива. Вязкость ДТ понижается с повышением температуры и наоборот.

Низкотемпературные свойства. Оцениваются температурами помутнения, началом кристаллизации и застывания. При постепенном охлаждении топливо из прозрачного становится мутным. Внешний вид его меняется из–за выпадения твердых углеводородов. Температурой помутнения называют такое значение температуры, при которой теряется фазовая однородность топлива. Постепенно при дальнейшем охлаждении количество твердой фазы увеличивается, кристаллы растут. Температуру, при которой в топливе появляются первые кристаллы, видимые невооруженным глазом, называют температурой начала кристаллизации. Температура полной потери подвижности называется температурой застывания. Для летних сортов дизельного топлива температура помутнения должна быть не выше –5° С, а для зимних – 25...30° С. Если в топливе содержится вода, то оно помутнеет около 0° С. Использовать топливо можно только при температуре окружающего воздуха выше точки помутнения. Температура застывания должна быть, на 10° С ниже возможной температуры эксплуатации. Если применять зимой летнее топливо, то выпадающие кристаллы будут забивать систему питания дизеля.

Фракционный состав ДТ определяют так же, как и бензинов. Его оценивают по трём характерным точкам кривой перегонки: температуру выкипания 10, 50 и 90%, соответственно, Т10%, Т50% и Т96%. Значение Т10% характеризует наличие в топливе лёгких фракций, т.е. качество пуска. Значение Т50% характеризует приёмистость работы дизеля (ниже Т50% – лучше испаряемость – приёмистость). Температура Т96% регламентирует содержание в топливе наиболее тяжелых фракций, увеличение которых ухудшает смесеобразование, снижает экономичность, повышает нагарообразование и дымность ОГ. Значение 96% не должна быть выше 340...360° С. С фракционным составом топлива тесно связана температура вспышки, при которой пары нефтепродукта с воздухом образуют горючую смесь, вспыхивающую при поднесении огня. Современные ДТ имеют довольно низкую температуру вспышки (35...40° С).

Механические примеси и вода. К механическим примесям относятся все посторонние органические и минеральные частицы, находящиеся в топливе. Наибольший вред приносят абразивные загрязнения кристаллического строения – кварциты и глиноземы с высокой твердостью, которые вызывают износ деталей топливной аппаратуры.

Химический состав. Как и в бензиновом двигателе, интенсивность накопления смолистых веществ, лаковых отложений, нагаров в первую очередь зависит от качества используемого топлива. Для дизелей характерно закоксовывание отверстий распылителей форсунок, в результате ухудшается распыл топлива, снижается его подача. Нагары и лаковые отложения образуются в камере сгорания на клапанах и т.п. В стандартах нормируется: содержание фактических смол, коксуемость, зольность, йодное число, содержание серы, механические примеси. Количество малостабильных углеводов в ДТ определяют иодным числом – содержанием иода в граммах, вступающего в реакцию со 100 мл топлива. Иод активно реагирует с непредельными (малостабильными) углеводородами.

Коррозионная агрессивность. В ДТ, как и в бензинах, но в большем количестве, содержатся сернистые соединения, которые условно относят к так называемой активной сере (меркаптаны, сероводород, элементарная сера). Все они при сгорании образуют оксиды серы. Эти продукты при высокой температуре оказывают коррозионное воздействие на металлы, находясь в газовой фазе, а при низкой температуре растворяются в капельках воды, конденсирующихся из продуктов сгорания, с образованием серной или сернистой кислот. Чувствительность дизелей к серной коррозии зависит от их теплонапряженности. Форсированные быстроходные дизели более подвержены коррозии, чем тихоходные. При повышении теплонапряженности наблюдается более интенсивная газовая коррозия тарелок выпускных клапанов, верхней части цилиндров, ВКК. При снижении температуры этот вид коррозии уменьшается. При значительном снижении теплового режима (особенно во время пуска и прогрева двигателя в холодное время года) пары воды, образующиеся при сгорании водорода топлива, конденсируются на холодных деталях двигателя. Оксиды серы, растворяясь в воде, образуют сернистую и серную кислоты, которые обладают большим корродирующим действием. Чем больше прорыв газов в картер двигателя и выше содержание серы в топливе, тем сильнее износ от жидкостной коррозии. Большое влияние на ее появление оказывает режим работы двигателя. В малонагруженных двигателях, когда температура охлаждающей жидкости низка, возникают условия для конденсации паров воды и проявления жидкостной коррозии. При этом больше разрушаются вкладыши подшипников. Тракторные дизели, обычно работающие с высокой нагрузкой, более подвержены газовой коррозии; автомобильные, особенно при работе в городских условиях (движение с небольшой скоростью, частые остановки), – жидкостной. Таким образом, износ деталей находится в прямой зависимости от содержания серы в топливе. При увеличении содержания серы в ДТ с 0,2% до 0,5% износ повышается на 20...25%, а при использовании высокосернистых топлив (до 1%) износ ускоряется почти вдвое.

Стойкость к воспламенению. Склонности ДТ к воспламенению и жесткость работы дизеля оценивается цетановым числом (ЦЧ). Для его определения по длительности периода задержки воспламенения пользуются установкой с одноцилиндровым двигателем – ИТ 9–3. Двигатель с переменной степенью сжатия работает с постоянной частотой вращения коленчатого вала (900 об/мин) при впрыске топлива под давлением 106 атм за 13 градусов до ВМТ. Сущность определения воспламеняемости ДТ по методу совпадения вспышек заключается в сравнении испытываемого образца топлива с эталонными топливами, воспламеняемость которых известна. В качестве эталонов приняты два углеводорода. Первый – цетан С16Н34 – нормальный углеводород парафинового ряда, имеет очень небольшой период задержки воспламенения и обеспечивает мягкую работу двигателя. Его ЦЧ принимается за 100 ед. Вторым углеводородом является a –метилнафталин С10Н17СН3 – ароматического ряда, который очень трудно окисляется и воспламеняется, имеет большой период задержки воспламенения, вызывает жесткую работу дизеля. Условно его цетановое число принято за 0 ед. Оценка воспламеняемости ДТ проводится следующим образом. При работе установки на испытуемом топливе изменением степени сжатия двигателя добиваются такого положения, чтобы при начале впрыска за 13 градусов до ВМТ сгорание смеси начиналось ровно в ВМТ. Затем подбирают такую смесь цетана и a –метилнафталина, которая при этой же степени сжатия обладает таким же периодом задержки воспламенения. Процентное (по объему) содержание цетана в такой смеси и есть ЦЧ испытуемого топлива. Достаточно точным и оперативным является расчётно–экспериментальный метод оценки ЦЧ ДТ (ошибка не более ± 3%). Значение ЦЧ определяет не только характер протекания процесса сгорания при установившейся работе, но и пусковые качества топлива. Если оно ниже 40 ед., то запустить холодный двигатель не только зимой, но и в летнее время трудно. Нормальный пуск и мягкая работа дизелей в летнее время обеспечивается топливом с ЦЧ около 45 ед., а в зимнее – 50 ед.

15. Эксплуатационные свойства, отечественная и международная классификации автомобильных моторных масел [1. 123-128 стр.].