Предыдущий разделБиблиотекаОглавлениеСледующий раздел

6.1. Общие сведения о трении и смазочных материалах

Когда одно тело движется по поверхности другого, то между ними всегда появляется сила, препятствующая движению; она называется силой трения.

Сила трения в автомобильном двигателе и других механизмах уменьшает полезное действие движущей силы, вызывает износ и нагревание трущихся поверхностей (сила трения в автомобиле является полезной силой лишь в механизмах сцепления и тормозах). Для уменьшения силы трения между трущимися деталями вводят тонкий слой масла, стремясь заменить трение металла о металл внутренним трением частиц масла между собой. Внутреннее трение между частицами масла значительно меньше силы трения, возникающей при скольжении твердых тел.

При жидкостном трении не происходит никаких изменений трущихся поверхностей. Однако жидкостное трение очень трудно осуществить и практически чаще происходит полужидкостное трение, при котором масляная пленка полностью не разделяет трущиеся поверхности. При этом условии неровности (шероховатости) одной поверхности задевают за неровности другой, что сопровождается отделением частиц металла трущихся поверхностей, называемым износом. Особенно велик будет износ трущихся поверхностей при полусухом, или граничном, трении, возникающем при очень малой толщине масляной пленки.

Впервые научные основы гидродинамической теории смазки разработал знаменитый русский ученый Петров Н.П. Дальнейшее развитие эта теория получила в трудах наших выдающихся ученых Жуковского Н.Е. и Чаплыгина С.А.

Кроме смазки, трущиеся детали охлаждаются маслом, непрерывно подаваемым на них; чем больше подавать масла в единицу времени между деталями (например, между шейками вала и их подшипниками), тем меньше они будут нагреваться и изнашиваться.

Проходя через зазоры, масло также моет и очищает трущиеся поверхности, увлекая продукты износа, пыль, засасываемую из воздуха в двигатель, в картер двигателя, а из картера - в масляные фильтры. Наконец, масло, заполняя зазоры между поршнями и стенками цилиндров, создает уплотнение, играющее роль сальника, и, таким образом, препятствует прорыву газов в картер двигателя.

Для смазки автомобиля применяются различные смазочные материалы в зависимости от условий работы деталей: жидкие (относительно легко подвижные) вещества, называемые маслами, и консистентные смазки, представляющие собой довольно густую массу.

Основными свойствами, характеризующими масла, являются стабильность, вязкость, маслянистость, температуры вспышки и застывания.

Стабильность - способность масла сопротивляться окислению кислородом воздуха при повышенных температурах.

Вязкость - сопротивление частиц масла взаимному перемещению вследствие внутреннего трения между ними.

Маслянистость - способность масла прилипать к трущимся поверхностям и образовывать между ними тончайшую масляную пленку.

Достаточная маслянистость наряду с вязкостью необходима для образования масляного слоя между трущимися поверхностями при больших нагрузках.

Температура вспышки - температура, при которой пары масла, нагреваемого в определенных условиях, вспыхивают при соприкосновении с огнем. Температуру вспышки (170-215° Ц) характеризует испаряемость масла и содержание в нем легких частиц.

Температура застывания - температура, при которой масло в определенных условиях теряет подвижность. Температурой застывания (обычно от 5 до 30° Ц ниже нуля) определяется возможность применения масла зимой.

Для смазки автомобильных двигателей применяются некоторые сорта масел, получаемых в результате перегонки нефти.

В масле для двигателей совершенно должны отсутствовать механические примеси (частицы металла, песок и т. п.). Масло должно удовлетворять следующим основным требованиям:

а) обладать достаточными вязкостью и маслянистостью, сохраняющимися при рабочей температуре в картере двигателя (65-85° Ц), тогда оно не будет выдавливаться из зазоров между трущимися поверхностями;

б) выдерживать высокую температуру стенок цилиндра, чтобы не сгорать на них, а держаться в виде пленки;

в) возможно полнее сгорать, попадая в камеру сгорания, не оставляя в ней нагара;

г) иметь низкую температуру застывания;

д) не содержать вредных примесей - кислот, щелочей и воды; кислоты и щелочи разъедают металлы, а вода легко выдавливается из подшипников, оставляя их без смазки.

От вредных примесей (смолистые вещества и асфальты, продукты разложения и др.) масла очищаются:

а) серной кислотой, обрабатываются щелочью (каустическая сода), промываются водой и просушиваются (сернокислотная очистка);

б) отбеливающими глинами, обладающими способностью как бы притягивать к себе некоторые вредные вещества;

в) растворителями, поглощающими вредные соединения, но сохраняющими в первоначальном виде соединения, полезные для смазывающих свойств масла (селективная очистка).

Свойства масла улучшают добавляемые к нему в небольшом количестве специальные присадки. Одни из них повышают вязкость масла, другие улучшают маслянистость и понижают температуру застывания, третьи повышают антикоррозийные свойства масел и т.д. Существуют также присадки, одновременно улучшающие не одно, а несколько свойств масла.

Наиболее употребительны для смазки двигателей следующие дестиллатные масла:

1) масла сернокислотной очистки АК-6 (автол 6), АК-10 (автол 10) и АК-15 (автол 18) без присадки, отличающиеся одно от другого вязкостью, температурой застывания и вспышки; чем выше номер масла, тем больше его вязкость и выше температура вспышки и застывания;

2) загущенные автолы сернокислотной очистки АКЗп-6 (загущенный автол 6) и АКЗп-10 (загущенный автол 10);

3) масла автомобильные сернокислотной очистки с присадкой, выпускаемые под марками АКп-5 (автол 6 с присадкой) и АКп-9,5 (автол 10 с присадкой);

4) масла селективной очистки АС-5 и АС-9,5 без присадки и АСп-5 и АСп-9,5 с присадкой;

5) машинное масло ЛС и СУ.

Для дизелей выпускается дизельное масло с присадкой: Л - летнее и 3 - зимнее.

Кроме перечисленных выше масел, применяются так называемые остаточные масла, получаемые из масляных гудронов и мазутов путем специальной очистки.

К числу таких масел, широко применяемых в картерах коробки передач, раздаточной коробки, ведущих мостов и рулевых механизмов, относятся:

а) масло трансмиссионное автотракторное;

б) масло специальное (летнее и зимнее) для коробки передач и рулевого управления (осерненная смолка);

в) масло специальное (летнее и зимнее) для главной передачи с гипоидным зацеплением (осерненная смолка).

Для смазки трущихся деталей шасси, на которых жидкое масло не держится (пальцы рессор, шкворни, подшипники ступиц колес и т.п.), применяются консистентные смазки:

1) Солидолы жировые Л (летом) и М (зимой), представляющие собой машинное масло, загущенное мылом, приготовленным на едкой извести; температура плавления их 62-100°Ц.

2) Консталины, приготовляемые из веретенного масла, загущенного мылом, приготовленным на едкой соде (каустической). Температура плавления консталина выше 100° Ц; поэтому он применяется для деталей шасси, имеющих относительно высокие скорости вращения и сильно нагревающихся.

3) Специальные смазки разных свойств, наиболее удовлетворяющие особым условиям работы смазываемых деталей (смазка 1-13 для шариковых и роликовых подшипников и др.).

Чтобы предохранить металлические части от окисления (ржавчины, например, при длительном хранении на складе), их смазывают техническим вазелином, также являющимся нефтепродуктом.

Сорт масла выбирают в зависимости главным образом от конструкции двигателя (система смазки, система охлаждения, число оборотов, максимальное давление газов во время рабочего хода и др.), от климатических условий, времени года и степени изношенности двигателя.

Для двигателя автомобиля определенной марки следует применять масло того сорта, который указан в Руководстве по данному автомобилю, в заводской инструкции или особом указании. Общие указания следующие:

Для летнего периода наиболее пригодны масла АК-10, АКЗп-10, АС-9,5, АСп-9,5, АКп-9,5, СУ; при изношенных двигателях с сильным пропуском газов в картер двигателя следует применять более вязкое масло - АК-15.

Для зимнего периода пригодна смесь масла СУ (60%) с веретенным АУ (40%), масла АС-5, АСп-5, АКп-5, АК-6, АКЗп-6.

Автолы сернокислотной очистки без присадки следует применять только для двигателей с относительно небольшим числом оборотов (2600-2800 в минуту) и невысокой степенью сжатия (до 5,5); эти же автолы в более быстроходных двигателях с повышенными степенями сжатия увеличивают износ деталей кривошипно-шатун-ного механизма. Поэтому их разрешается применять только временно, пока нет рекомендуемых масел; при этом обязательно сокращать сроки смены масла в картере двигателя.

Для автомобильных двигателей непригодны авиационные масла (МК и МС), так как они, обладая высокой вязкостью, вызывают преждевременный износ, а в некоторых случаях и выход двигателей из строя. Эти масла допускается применять только в смеси с другими маловязкими маслами (веретенное АУ или 2, турбинное УТ и др.).

В многооборотных автотракторных дизелях следует применять в качестве смазки специальное дизельное масло с присадкой. Автолы и другие автомобильные масла, применяемые даже временно, быстро выводят дизели из строя.


Предыдущий разделБиблиотекаОглавлениеСледующий раздел

© 2010-2017 Algid.net. Все права защищены. Разработка: Дмитрий Ковалев.