Vật liệu vận hành chính: loại, đặc điểm, mục đích

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Thiết bị ô tô không thể hoạt động nếu không có nhiên liệu, chất bôi trơn và các vật liệu khác. Chúng có một số đặc điểm đặc biệt phụ thuộc vào các tính năng của hệ thống. Vật liệu vận hành tương ứng với mô hình phương tiện, thực hiện nhiều chức năng trong quá trình ứng dụng. Chúng là gì, chúng khác nhau như thế nào, sẽ được thảo luận thêm.

Định nghĩa chung

Vật liệu tiêu hao là các vật liệu khác nhau được sử dụng trong xe cộ, chẳng hạn như xăng, nhiên liệu diesel hoặc khí đốt. Đây là những công thức đắt tiền và không an toàn với môi trường mà các nhà khoa học hiện đang tìm kiếm các giải pháp thay thế. Thay vì tài nguyên thiên nhiên, điện tham gia vào quá trình này. Yêu cầu cao được đặt ra đối với các vật liệu hiện đại được sử dụng trong hoạt động của một chiếc xe hơi. Điều này là cần thiết để cải thiện an toàn môi trường.

Trên toàn thế giới, các loại vật liệu vận hành cổ điển vẫn được nhu cầu nhiều nhất. TẠIlàm năng lượng cho chuyển động của xe, xăng được sử dụng, cũng như các chất tương tự khác có nguồn gốc tự nhiên. Nhưng tất cả những điều này đều có tác động xấu đến môi trường.

Vật liệu tiêu hao giữ cho hệ thống xe ở hình thức mong muốn. Để làm được điều này, mỗi mô hình liên quan đến việc sử dụng loại nhiên liệu riêng và các chế phẩm khác. Đối với điều này, một hệ thống đánh dấu đặc biệt được sử dụng. Các phương tiện khác nhau có cấu trúc khác nhau. Vì vậy, không thể có vật liệu phổ thông.

Giống

Có ba nhóm vật liệu được sử dụng trên ô tô:

• Dễ cháy.
• Dầu nhờn.
• Chất lỏng kỹ thuật.

Nhiên liệu có thể ở thể lỏng hoặc thể khí. Trong trường hợp đầu tiên, đó là xăng và dầu diesel. Chúng chuyển hóa năng lượng hóa học thành cơ năng nhờ động cơ đốt trong. Xăng được sử dụng trong động cơ piston đánh lửa bằng tia lửa, trong khi nhiên liệu diesel được đốt cháy bằng nén.

Dầu được sử dụng trong hệ thống ô tô được sử dụng để tiết kiệm năng lượng, được sử dụng cho ma sát. Đồng thời, dầu nhớt đảm bảo cho sự vận hành an toàn của xe. Tùy thuộc vào lĩnh vực ứng dụng của dầu, có:

• động cơ;
• truyền;
• tuabin;
• xi lanh;
• nén;
• giảm;
• cách điện;
• bảo tồn;
• chân không;
• chuyên;
• cụ.

Bmột danh mục riêng biệt được phân bổ cho mỡ bôi trơn, với sự trợ giúp của việc niêm phong, niêm phong, bảo quản, v.v. được thực hiện.

Chất lỏng kỹ thuật đặc biệt có thể thực hiện các chức năng khác nhau. Chúng có thể được sử dụng trong thủy lực như một chất lỏng hoạt động, làm chất làm mát, v.v.

Xăng

Khi xem xét các đặc tính hiệu suất của vật liệu, nên bắt đầu với loại nhiên liệu phổ biến nhất - xăng. Đây là một sản phẩm tinh chế, cùng với nhiên liệu diesel, là hỗn hợp của hydrocacbon, các chất phụ gia bổ sung khác nhau để cải thiện các đặc tính hoạt động của nhiên liệu.

Thành phần của xăng bao gồm các hydrocacbon có thể sôi đi khi đun nóng đến 35-200 ºС. Trong nhiên liệu diesel, các thành phần này sôi lên ở 180-360 ºС. Ngày nay đưa ra các yêu cầu nghiêm ngặt về hiệu suất đối với các vật liệu, bao gồm cả xăng:

• cung cấp cho động cơ không bị gián đoạn;
• tạo hỗn hợp với không khí theo đúng tỷ lệ;
• đốt cháy bình thường, không nổ, hoàn toàn bên trong động cơ;
• ở các nhiệt độ khác nhau góp phần khởi động động cơ nhanh chóng, đáng tin cậy;
• không gây ăn mòn và mài mòn sớm;
• tiền gửi tối thiểu trong hệ thống;
• khi bảo quản và vận chuyển vẫn giữ nguyên chất lượng ban đầu.

Tính chất của xăng

Để đáp ứng các yêu cầu trên, xăng phải có một số đặc tính. Những điều quan trọng nhất là:

1. Đặc tínhCarburation. Xăng phải tạo thành hỗn hợp nhiên liệu với không khí, phải đồng nhất và cháy hết trong động cơ. Để làm được điều này, xăng phải có các chỉ số nhất định về tỷ trọng, độ bay hơi, độ nhớt, áp suất hơi bão hòa, các đặc tính ở nhiệt độ thấp.
2. Đốt. Đây là tốc độ của phản ứng tương tác giữa hydrocacbon và oxy, kèm theo một lượng lớn nhiệt tỏa ra.
3. Đốt thường và nổ. Trong một quá trình bình thường, quá trình này được đặc trưng bởi quá trình đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu, quá trình oxy hóa của nó. Tốc độ truyền ngọn lửa trong trường hợp này là 10-40 m / s. Trong quá trình đốt nổ, tốc độ tăng lên 1500-2000 m / s. Trong trường hợp này, quá trình diễn ra không đồng đều, sóng xung kích xảy ra.
4. Giải nhiệt. Chế phẩm bao gồm chì tetraetyl, được trộn với các chất ngăn chặn sự lắng đọng của các ôxít chì. Chúng được gọi là người nhặt rác.

Nhiên liệu diesel

Xem xét các vật liệu vận hành chính, cần đề cập đến sự đa dạng như nhiên liệu diesel. Do một số tính năng nhất định, loại động cơ này tiết kiệm hơn 25-30% so với các loại động cơ chạy xăng. Trong hầu hết các trường hợp, nhiên liệu diesel được sử dụng cho động cơ xe buýt, xe tải và một số ô tô.

Các yêu cầu cụ thể được đưa ra đối với nhiên liệu diesel trong quá trình vận hành:

• Vào hệ thống không bị gián đoạn.
• Thúc đẩy sự hình thành hỗn hợp tốt.
• Không gây ăn mòn.
• Bống xả, đường nạp, buồng đốt, không có cặn bám trên kim phun.
• Đặc tính ban đầu phải được bảo toàn trong quá trình vận chuyển, bảo quản.

Các đặc tính quan trọng nhất của nhiên liệu loại diesel là tính dễ bay hơi, dễ cháy và hiệu suất lạnh.

Trong quá trình sử dụng vật liệu vận hành, phải đảm bảo động cơ khởi động tốt trong mọi điều kiện. Vì vậy, phe phái không thể dễ dàng. Các giống nặng có khả năng tự bốc cháy tốt hơn. Khả năng này của nhiên liệu diesel được ước tính bằng số cetan (CN). Đây là đặc tính có điều kiện, bằng phần trăm cetan trong hỗn hợp đối chứng. Nó phải tương đương với nhiên liệu thử nghiệm về tính dễ cháy.

Chỉ số tự cháy ảnh hưởng đến xu hướng hình thành cặn của nhiên liệu diesel, hiệu suất động cơ và khả năng khởi động dễ dàng. Trong các phương tiện hiện đại, thành phần được sử dụng có đặc trưng là CCH từ 45 đến 50 đơn vị. Nếu nhiên liệu có chỉ số này ở mức 40 đơn vị, động cơ sẽ hoạt động mạnh. Tăng CN trên 50 đơn vị là không nên. Nhiên liệu sẽ cháy nhanh hơn mức có thể lan truyền trong buồng. Vì điều này, hoạt động của động cơ bị gián đoạn. Nhiên liệu diesel như vậy sẽ không thể đốt cháy hoàn toàn. Khói sẽ được quan sát thấy và hiệu suất của động cơ sẽ giảm đáng kể.

Nhiên liệu khí

Vật tư tiêu hao cho ô tô cũng bao gồm nhiên liệu khí. Theo tình trạng thể chất của họ, họ được chia thành hai loại:

• nén;
• hóa lỏng.

Nếu hydrocacbon được đặc trưng bởi nhiệt độ tới hạn, dưới mức thông thường, thì khí được sử dụng ở dạng nén. Nếu chỉ số cao hơn, thì chế phẩm ở trạng thái hóa lỏng được sử dụng. Các yêu cầu chính đối với nhiên liệu khí là:

• hình thành hỗn hợp tốt;
• calo cao;
• không nên dẫn đến ăn mòn;
• tiền gửi tối thiểu trong hệ thống;
• bảo quản tài sản trong quá trình bảo quản và vận chuyển;
• chi phí sản xuất và vận chuyển thấp.

Propan hoặc butan được sử dụng để sản xuất khí đốt hóa lỏng. Chúng rất dễ chuyển sang trạng thái lỏng. Đối với chỉ định của họ, đánh dấu CIS được sử dụng. Những vật liệu như vậy được bảo quản dưới áp suất 1,6 MPa. Đối với ô tô, hỗn hợp propan và butan được sản xuất, có thể sử dụng vào mùa hè hoặc mùa đông.

Chất tạo mùi được thêm vào thành phần của CIS, làm cho hỗn hợp có mùi mạnh. Điều này cho phép chúng bị rò rỉ.

Nguyên liệu vận hành ô tô cũng bao gồm khí nén. Thành phần chính của chúng là mêtan, cacbon monoxit, hydro. Chúng được lấy từ các loại khí có nguồn gốc khác nhau. Trong phần đánh dấu, các tác phẩm như vậy có các chữ cái LNG. Mêtan trong một hỗn hợp như vậy chứa từ 40 đến 82%. Khí này không thể hóa lỏng nếu không làm lạnh.

Khi sử dụng nhiên liệu LNG, có thể giảm đáng kể khả năng chuyên chở của xe. Số dặm xe trên một bình đầy trong nàytrường hợp sẽ ít hơn 2 lần so với xăng. Vì mêtan có khả năng chống kích nổ cao, động cơ tăng tỷ số nén của chúng. CNG an toàn hơn xăng về tính dễ cháy. Nhưng đồng thời, việc khởi động động cơ ở nhiệt độ thấp là rất khó.

Dầu động cơ

Chất bôi trơn hoạt động được phân bổ trong một danh mục riêng biệt. Một trong những loại của họ là dầu động cơ. Họ cung cấp:

• Giảm mài mòn các bộ phận chuyển động do ma sát bằng cách tạo ra một lớp dầu mỏng và mạnh trên bề mặt;
• bịt kín các khe hở ở các mối nối;
• tản nhiệt từ các bộ phận chuyển động;
• loại bỏ các sản phẩm mài mòn, chất gây ô nhiễm khỏi vùng ma sát;
• bảo vệ các phần tử kim loại khỏi bị ăn mòn;
• Ngăn chặn tiền gửi dưới bất kỳ hình thức nào.

Yêu cầu ngày càng cao đối với dầu động cơ ngày nay:

• độ nhớt tối ưu ở mọi chế độ vận hành;
• bôi trơn tốt;
• bay hơi thấp, tách lớp và tạo bọt;
• chống ăn mòn, dầu mỡ oxy hóa thấp;
• tiêu thụ dầu thấp trong quá trình vận hành động cơ;
• tuổi thọ lâu dài mà không làm hỏng hệ thống;
• bảo toàn phẩm chất trong quá trình bảo quản và vận chuyển.

Các phẩm chất chính của dầu là độ nhớt và khả năng chịu nhiệt độ thấp. Ngày nay, ba nhóm dầu động cơ được sử dụng:

• tổng hợp (thành phần hoàn toàn nhân tạo);
• thành phần khoáng(được sản xuất trong quá trình lọc dầu);
• bán tổng hợp (chứa các hợp chất khoáng và tổng hợp).

Có một số tỷ lệ tiêu thụ vật liệu hoạt động nhất định, phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Điều đáng chú ý là đối với các loại dầu nhờn tổng hợp, con số này cao hơn. Tỷ lệ chất thải sẽ cao hơn 30 - 40% so với thành phần khoáng. Do đó, các loại dầu tổng hợp ít được thay đổi thường xuyên hơn nhiều. Đây là những chế phẩm tiên tiến hơn có thể cung cấp khả năng bảo vệ chất lượng cao cho các thành phần và cơ chế ngay cả trong điều kiện có tải.

Dầu tổng hợp có đặc tính nhiệt độ nhớt tốt hơn, nhờ đó mức tiêu hao nhiên liệu của xe giảm 4-5%. Nhưng đồng thời, cần lưu ý rằng chất liệu tổng hợp không phù hợp với tất cả các động cơ. Đối với động cơ kiểu mới, đây là lựa chọn tốt nhất. Nhưng đối với những động cơ có số dặm đã được lắp trên ô tô trước đây thì chỉ có loại mỡ khoáng là phù hợp. Việc lựa chọn sai loại thành phần dẫn đến sự phá hủy nhanh chóng các cơ chế.

Dầu bánh răng

Ngày nay có rất nhiều loại vật liệu vận hành được sử dụng trong các hệ thống xe hơi và các đơn vị khác. Một trong những loại sản phẩm dầu nhớt là dầu bánh răng. Nó được sử dụng để cải thiện chất lượng của bánh răng. Các cơ chế như vậy được sử dụng trong việc truyền tải nhiều loại khác nhau. Bánh răng trục vít (trục vít) thường được sử dụng nhiều nhất trên ô tô hiện đại. Chúng có hàm răng chắc khỏe hơn răng thẳng. Điều này đảm bảo hoạt động trơn tru, yên tĩnh của cơ chế.

Để hệ thống hoạt động trơn tru, yêu cầu về dầu cho các bánh răng như vậy ngày càng tăng. Điều này là do tốc độ trượt cao. Dầu bánh răng thực hiện một số chức năng trong hệ thống:

• giảm mài mòn cơ học của các bộ phận chuyển động;
• giảm tổn thất năng lượng ma sát;
• góp phần loại bỏ nhiệt từ các cặp cọ xát;
• giảm tiếng ồn, độ rung bánh răng;
• Cung cấp khả năng bảo vệ chống va đập;
• ngăn chặn sự phát triển của ăn mòn;
• trong truyền động cơ thủy, chúng thực hiện chức năng của một chất lỏng hoạt động.

Các đặc tính hiệu suất của vật liệu cũng tùy thuộc vào các yêu cầu tăng lên. Tùy thuộc vào các điều kiện mà chất bôi trơn hoạt động, chất lượng của vật liệu cũng được xác định. Các thông số chính ảnh hưởng đến hoạt động của dầu trong hộp số là:

• chế độ nhiệt độ;
• tốc độ bánh răng;
• áp suất cụ thể trong vùng tiếp xúc.

Dầu hộp số tiếp xúc với nhiệt đáng kể. Ban đầu, nó có nhiệt độ môi trường xung quanh. Sau đó, trong quá trình hoạt động, mức gia nhiệt đạt 120-130 ºС. Trong một số trường hợp, chỉ báo có thể tăng lên 150 ºС. Do đó, chất bôi trơn phải chịu được sự gia nhiệt ở nhiệt độ cao. Trong sương giá, chất bôi trơn không bị đóng băng và khi được làm nóng, nó sẽ không trở thành chất lỏng quá mức.

Mỡ

Có một số yêu cầu về chất lượng của vật liệu vận hành. Một loạt các chế phẩm đang được phát triển để có thể cung cấp các điều kiện làm việc chính xác cho thiết bị. Một trongMột chất thường được sử dụng trong hệ thống xe là dầu mỡ. Nó có tính nhất quán giống như thuốc mỡ. Sản phẩm này bao gồm một nền dầu và một chất làm đặc đặc.

Mỡ phải có tính bảo tồn cao, chống mài mòn, bền hóa học, bền nhiệt. Đối với điều này, các chất phụ gia đặc biệt có trong chế phẩm. Dầu mỡ có thể là:

• chống ma sát;
• bảo tồn;
• dây;
• niêm phong.

Xem xét đặc tính hoạt động của vật liệu, cần lưu ý rằng mỗi loại được liệt kê đều có phạm vi riêng. Do đó, các hợp chất chống ma sát được sử dụng để giảm mài mòn và ma sát của các cơ cấu chuyển động. Các giống bảo tồn ngăn chặn sự phát triển của sự ăn mòn trong quá trình bảo quản và vận hành. Các hợp chất làm kín và dây thừng được sử dụng trong các nút tương ứng.

Chất lỏng giảm chấn

Chất lỏng kỹ thuật bao gồm các vật liệu vận hành khác nhau. Một trong những loại là chế phẩm được thiết kế cho hệ thống giảm rung của cơ thể. Đây là những chất lỏng giảm chấn được sử dụng trong giảm xóc ống lồng. Điều này giúp xe vận hành êm ái hơn khi chạy trên đường xấu.

Chất lỏng có độ nhớt thấp đóng vai trò là chất lỏng hoạt động trong hệ thống. Chúng được sản xuất chủ yếu trên cơ sở dầu mỏ. Chỉ số chính được sử dụng để xác định các đặc tính của chất lỏng giảm chấn là độ nhớt của nó. Các yêu cầu đặc biệt cao được đưa ra đối với đặc tính này ở nhiệt độ dưới 0. Nếu không, hiệu suất của bộ giảm xóc sẽ giảm đi đáng kể. Việc tạm ngưng có thể bị chặn vì điều này. Do đó, các công thức dựa trên tổng hợp được sử dụng ngày nay.

Chất lỏng giảm chấn phải có các chỉ số thích hợp về tính dẫn nhiệt, nhiệt dung, tính bôi trơn cao. Nó không được dễ bị tạo bọt, oxy hóa. Các phẩm chất quan trọng là độ ổn định cơ học, tính dễ bay hơi, khả năng tương thích với các yếu tố cấu trúc, đặc biệt là với con dấu cao su.