Матеріалознавство

Опрацювати матеріал уроків та виконати завдання.
Виконані завдання надсилати для перевірки на електронну пошту викладача: Гагаєва О.К. gagaeva.lena17@gmail.com

семестр.

Матеріалознавство гр.10,12, 13, Т-3

Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»

Тема 6. Діелектрики.

Урок 34.  Класифікація діелектриків та галузь їх застосування.

Опрацювати матеріал стор.8

Домашнє завдання:  письмово дати відповіді на контрольні запитання.

Урок 35. Пластмаси.

Опрацювати матеріал стор.17

Домашнє завдання:  письмово дати відповіді на контрольні запитання (1,2,3).

Урок 36. Гума, деревина.

Опрацювати матеріал стор.12-16, 21-24

Домашнє завдання:  письмово дати відповіді на контрольні запитання (1,2 стор.16; 1,2,3,3 стор.24).

Урок 37. Рідкі діелектрики.

Підручник «Електротехнічне обладнання енергоємних виробництв» , Титюк В.К.,

Опрацювати матеріал стор.39-43

Домашнє завдання:  записати конспект в зошит.

Тема 7. Паливно-мастильні матеріали.

Урок 39. Паливо для карбюраторних двигунів.

Підручник „ Основи будови та експлуатації автопоїздів” О.П.Строков

Опрацювати теми в зошитах стор.79-81 записати конспект з наданого матеріалу.

Урок 40. Паливо для дизельних двигунів.

Підручник „ Основи будови та експлуатації автопоїздів” О.П.Строков

Опрацювати теми в зошитах стор.81-83 записати конспект з наданого матеріалу.

Урок 41. Змащувальні матеріали, трансмісійні оливи, антифрикційні мастила.

Підручник „ Основи будови та експлуатації автопоїздів” О.П.Строков

Опрацювати теми в зошитах стор.66-68 записати конспект з наданого матеріалу.

Урок 42.Охолоджуючі рідини.

Підручник „ Основи будови та експлуатації автопоїздів” О.П.Строков

Опрацювати теми в зошитах стор. 54 записати конспект з наданого матеріалу.

Урок 43. Гальмівні рідини. Гідрорідини.

Підручник „ Основи будови та експлуатації автопоїздів” О.П.Строков

Опрацювати теми в зошитах стор. 279 записати конспект з наданого матеріалу.

                                    Паливо-мастильні матеріали.

  Карбюраторні двигуни працюють на бензині — рідкому паливі, що легко випаровується, яке добувають із нафти прямою перегонкою або крекінгом. Процес прямої перегонки полягає в тому, що нафту підігрівають, а ЇЇ пари конденсують. Найлегші фракції, які відділяються за температури до 195 °С, становлять бензин другої перегонки. В такий спосіб вихід бензину — до 15 % кількості нафти, що переганяється.

  Крекінг — перероблення нафти та її фракцій з розпадом важких молекул для добування моторних палив. Крекінг буває термічний і каталітичний. У разі термічного крекінгу нафтову сировину нагрівають до температури 500…600 °С в умовах високих тисків

(4…5 МПа). Каталітичний крекінг відбувається за одночасної дії високої температури й каталізаторів і тиску приблизно 0,1 МПа. Вихід бензину — до 70 % кількості сировини.

    Бензин маркується літерно-цифровими індексами.

Марки застосовуваних автомобільних бензинів: А-72, А-76, А-92, АИ-93, АИ-98

 (літера «А» означає, що бензин автомобільний; цифри відповідають найменшому октановому числу бензину, визначеному моторним методом; літера «И» вказує на те, що октанове число визначено дослідним методом).

   Октанове число характеризує детонаційну стійкість бензину. Детонація — це дуже швидке (вибухове) згоряння робочої суміші в циліндрах карбюраторного двигуна

(до 3000 м/с; за нормальних умов швидкість горіння становить ЗО…85 м/с), що супроводжується дзвінкими стуками у двигуні, чорним димом із вихлопної труби, перегріванням і втратою потужності двигуна. При цьому відбуваються прискорене спрацьовування деталей кривошипно-шатунного механізму та обгоряння головок клапанів.

Ди?зельне (соля?рне) па?льне (скороченоди?зель, соля?р, соля?ра, соля?рка) — рідка речовина, що є головним видом пального для дизельних двигунів.

Зазвичай під цим терміном розуміють паливо, що виходить з гасово-газойлевих фракцій прямої перегонки нафти

Як і бензин, дизельне пальне є сумішшю парафінових, нафтенових і ароматичних вуглеводнів, які виділяються з нафтової ропи шляхом дистиляції з додаванням

(не більш 20 %) компонентів каталітичного крекінгу.

Основний показник дизельного палива —цетанове число (Л-45). Цетанове число характеризує здатність пального до займання в камері згоряння і рівне об’ємному вмісту цетану в суміші, яке за стандартних умов ASTM D613 має однакову займистість порівняно з дослідженим паливом.

Якість дизельного палива відповідає стандартам – ДСТУ 3868-99, ДСТУ 4840:2007 і ДСТУ 7688:2015. ДСТУ 7688:2015 «Дизельне паливо Євро. Технічні умови» введено в дію з 01.01.2016 р. Цей стандарт скасовує з 01.07.2016 р. дію усіх попередніх стандартів та технічних умов.

Нафтопереробні заводи України виробляють за ДСТУ 3868-99 дизельне паливо двох марок: Л (літнє) – для експлуатації дизелів за температури навколишнього повітря не нижче -5°С; З (зимове) – для експлуатації за температури не нижче -15°С .

За вмістом сірки дизельні палива поділяються на чотири види:

I – масова частка сірки не більше як 0,05 %, (500 мг/кг);

 II – масова частка сірки не більше як 0,10 %, (1000 мг/кг);

III – масова частка сірки не більше як 0,2 %, (2000 мг/кг);

IV – масова частка сірки не більше як 0,5%, (5000 мг/кг).

                                  Мастильні матеріали.

            Для забезпечення нормальної експлуатації агрегатів і вузлів машин масла повинні відповідати комплексу вимог, виходячи з їх призначення, зберігання, ергономічності і безпеки.

                        Для забезпечення нормальної експлуатації агрегатів та вузлів машин мастильні матеріали повинні відповідати вимогам, до яких першочергово відносяться:

1) оптимальні в’язкістно-температурні властивості, що забезпечують легкий запуск двигуна при низьких температурах, зменшення зношування і зниження втрат потужності машини;

2) задовільні змащувальні властивості для забезпечення змащення на всіх режимах роботи машини;

3) задовільні миючі властивості з метою видалення утворень лакових відкладень на поверхнях деталей масляної системи;

4) високі протикорозійні властивості;

5) високу термо- і протиокисну стійкість, що перешкоджає зміні хімічного складу масла;

6) низьку випаровуваність;

7) гарну сумісність з полімерними і гумово-технічними виробами;

8) низьку токсичність; не викликати забруднення навколишнього середовища, легко транспортуватися і прокачуватися.

          Найважливішою складовою частиною процесу старіння моторних масел, їх працездатністю є спрацьованість присадок. Під спрацьованістю присадок варто розуміти зменшення їх концентрації у маслі і втрату ефективності в результаті окислювання, розкладання під дією вологи (гідроліз) та температури, взаємодії з продуктами, які утворюються при згорянні палива і прориваються з камери згорання у картер двигуна, осадження на фільтрувальних елементах, а також впливу навантажувальних режимів.

     Більш за все необхідно простежувати спрацьованість присадок. Зменшення концентрації присадок оцінюють, як правило, за вмістом у маслі металів присадок (кальцію, барію, магнію та ін.) або лужного числа

На цей час багато виробників масел випускають продукцію під фірмовою назвою, тому позначення моторних масел та їх застосування варто розглядати тільки з зору їх приналежності до класу в’язкості і до групи за експлуатаційними властивостями.

   Сучасна поширена класифікація моторних масел здійснюється відповідно до таких стандартів і систем:

– класифікація за ГОСТ 17479.1-85 (серед стран СНГ);

– система (SAE) – товариство автомобільних інженерів США;

– система (API) – американський інститут нафти;

– система (ACEA) – асоціація європейських виробників автомобілів;

– система (AAI) – асоціація автомобільних інженерів Російської Федерації.

   Моторні масла взалежності від класу  поділяються на зимові, літні та всесезонні:

?         зимові: 33;  43;  53;  63;

?         літні: 6;  8; 10; 12; 14; 16; 20; 24;

?         всесезонні: 33/8; 43/6; 43/8; 43/10; 53/10; 53/12; 53/14; 63/10; 63/12; 63/14; 63/16.

            Групу моторних масел встановлюють за результатами оцінки їх властивостей при розробці нових масел і постановки на виробництво, а також при періодичних випробуваннях товарних масел.

         Марки моторних масел, що застосовуються в автомобілях, тракторах, тепловозах, сільськогосподарській, дорожній, судовій та інший техніці, встановлює ГОСТ 17479.1-85. Позначення марки складається з груп знаків:

            перша позначається буквою М (моторне) і не залежить від складу і властивостей масла;

            друга позначається цифрами, що характеризують клас кінематичної в’язкості;

            третя – однієї чи двома прописними буквами (з індексами або без), і позначає приналежність до групи масел за експлуатаційними властивостях. Індекс 1 присвоюється маслам для бензинових двигунів, індекс 2 – дизельним маслам. Універсальні масла позначають буквою без індексу або двома різними буквами з відповідними індексами.

            Припускається після основного позначення вказувати в дужках малими літерами і/або цифрами додаткові знаки, що характеризують відмінні риси моторного масла.

                                                 Гальмівні рідини.

DOT – Скорочення від United States Department of Transportation (USDOT або просто DOT): Департамент транспорту США, що займається питаннями безпеки транспорту. Саме цей департамент розробив специфікацію мінімальних вимог до характеристик гальмівних рідин і розбив їх на класи в своєму стандарті FMVSS № 116.

Ці класи отримали назву і маркування завдяки  цьому департаменту і оскільки цей документ, з технічної точки зору, не суперечив здоровому глузду , він успішно був підхоплений світовим співтовариством для класифікації гальмівних рідин.

Стандарт позначає класи гальмівної рідини як DOT 3, DOT 4, DOT 5 і DOT 5.1, проте на вітчизняному ринку можна зустріти так само гальмівні рідини з маркуванням DOT 4.5 і DOT 4 +.

Види гальмівних рідин. Стандарти та специфікації.

В сучасних транспортних засобах застосовується два типи механічних гальмівних систем: гідравлічна та пневматична. У пневматичних системах гальма задіюються тиском повітря. В цілях безпеки в таких механізмах стиснуте повітря відводить гальмівні колодки від дисків чи барабанаів, до яких вони з максимальним зусиллям притискаються гальмівними механізмами. Пневматичний привід гальмівних механізмів застосовується виключно в деяких вантажних автомобілях, а також на залізниці. Наймасовішою є гідравлічна гальмівна система – саме вона встановлена на всіх легкових, легких комерційних та сучасних вантажних автомобілях.

В гідравлічній системі колодки завжди знаходяться у розведеному стані й притискаються до диску чи барабану шляхом передачі зусилля від педалі чи електронно-гідравлічного блоку до гальмівних супортів або барабанів. Зусилля від педалі до гальмівних механізмів передається гальмівною рідиною, яка за своєю сутністю є особливим типом гідравлічної рідини.

Сфера та специфічні умови застосування гальмівної рідини висувають певні досить жорсткі вимоги до її властивостей. Гальмівна рідина не має стискатися під тиском, мати високу текучесть, високу точку кипіння, бути неагресивною до металів та гуми й при цьому не втрачати своїх властивостей за низьких температур, що особливо актуально в системах ABS, ESP, допомоги в поворотах та розподілення тяги.

Відмінності гальмівних рідин. Яку рідину використовувати?

В гідравлічних гальмівних системах використовується три типи рідин: на основі силікону, поліетиленгліколя та мінеральне масло LHM.

Мінеральне масло LHM не вбирає вологу, має дуже високий індекс в’язкості, низьку температуру застигання та відмінні змащуючі властивості. Однак, не дивлячись на численні плюси, мінеральне масло стискається сильніше, ніж гальмівна рідина. Тому його застосування дуже обмежено та сьогодні використовується в більшій мірі в гідравлічних негальмівних системах деяких автомобілів Peugeot та Citroen минулих років випуску. Аналогічне масло застосовується у деяких велосипедних гідравлічних дискових гальмах.

Поліетиленгліколеві та силіконові гальмівні рідини поділяються, в залежності від своїх властивостей, на класи згідно стандарту FMVSS №116 американського департаменту транспорту DOT (Department of Transportation). Цей стандарт було визнано світовою автомобільною промисловістю й масово використовується сьогодні для регламентації властивостей та характеристик гальмівних рідин. Відповідно до цього стандарту, існує 5 класів гальмівних рідин, що позначаються DOT 2, DOT 3, DOT 4, DOT 5 та DOT 5.1. При цьому клас DOT 2 застарів та не використовується. Кожному з класів предписано мінімальні характеристики, які мають бути у рідині: «суха» та «мокра» температури кипіння, в’язкість та основа рідини.

«Суха» температура кипіння визначає температуру закипання чистої рідини, що не містить вологи. У зв’язку з тим, що всі рідини не основі поліетиленгліколів та силіконів є вкрай гігроскопічними (мають властивість поглинати вологу з повітря), а гальмівна система автомобілів не є повністю герметичною, до характеристик рідин було додано ще один параметр – температура кипіння рідини, в складі якої є 3,7% вологи. Свого роду ліміт, за якого гальмівна рідина ще вважається такою, що відповідає стандартам. Цей параметр отримав назву “мокрої” температури кипіння.

При зниженні температури в’язкість гальмівної рідини підвищується, вона стає густішою. У найпростішій гальмівній системі без модулів ABS, ESP та подібних, в’язкість гальмівної рідини не є критичним параметром. Однак, в сучасних автомобілях із численними електронно-гідравлічними блоками, що втручаються в роботу гальмівної системи, до стабільності характеристик гальмівної рідини висуваються півищені вимоги. Вона повинна мати, як і масла для АКПП,  низьку схильність до піноутворення та зберігати незмінні характеристики в максимальному діапазоні температур.

Основні характеристики гальмівних рідин стандарту DOT та відмінність за класами

             «Суха» температура кипіння, *С  «Мокра» температура кипіння, *С              Ліміт в’язкості, мм2/с          Основа

 LHM  249     249     1200   Мінеральне масло

 DOT 5           260     180     900     Силікон

 DOT 2           190     140                  Касторове масло, спирт

 DOT 3           205     140     1500   Гліколь

 DOT 4           230     155     1800   Гліколь, борна кислота

 DOT 5.1        260     180     900     Гліколь, борна кислота

Змішуваність гальмівних рідин

Чи можна змішувати різні гальмівні рідини? Можна, але з обмеженнями. Гальмівні рідини, навіть різних класів, але такі, що мають однакову основу, є абсолютно сумісними одна з одною. При цьому характеристики готової рідини, звісно, зміняться в залежності від того, яку рідину було додано до якої та в якій кількості. Для доливки краще використовувати рідину класом вище, ніж та, що вже знаходиться в системі. Так, DOT 5.1 можна доливати і в DOT 4, і в DOT 3.

Змішувати ж рідини з різними основами в жодному разі не можна. Як не можна й доливати гальмівну рідину на будь-якій основі до мінерального масла.

Гальмівні рідини, як і охолоджуючі рідини, в залежності від свого типу, маркуються кольором. Всі поліетиленгліколеві рідини мають бурштиново-жовтий колір, силіконові DOT 5 – рожевий, а масло LHM – зелений.

Термін служби гальмівної рідини

Не зважаючи на те, що до складу гальмівних рідин входять присадки, що зв’язують вологу, їх дія не є нескіченною та з часом гальмівна рідин починає вбирати вологу. В результаті знижується її температура кипіння, погіршуються антикорозійні та змащувальні  властивості.

Коли міняти гальмівну рідину? В технічній документації до автомобіля можуть бути вказані різні інтервали заміни, а то й взагалі можуть бути не визначені. Однак, всі гальімівні рідини мають свій чітко визначений термін служби після якого їх характеристики виходять за допустимі межі навіть якщо автомобіль весь цей час стоїть нерухомо. Відбувається це в результаты постійного вбирання рідиною вологи з повітря.

Термін служби рідин класу DOT 3 складає 1-2 роки, рідин класу DOT 4 – 2-3 роки, а заміну рідини класу DOT 5.1 рекомендується проводити раз на 3-4 роки.

Рідини класу DOT 5 зберігають свої властивості в допустимих межах до 5 років, однак через надзвичайно високу схильність до аерації (насиченню повітрям), використання рідин цього класу обмежено, а в автомобілях, що мають в гальмівній системі електронно-гідравлічні компоненти (ABS, ESP тощо) взагалі неприпустимо.