Hlavní provozní materiály: typy, vlastnosti, účel

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Automobilové vybavení nemůže fungovat bez paliva, maziv a dalších materiálů. Mají řadu speciálních vlastností, které závisí na vlastnostech systému. Provozní materiály odpovídají modelu vozidel, plní mnoho funkcí v procesu aplikace. Jaké to jsou, jak se liší, bude diskutováno dále.

Obecná definice

Spotřební materiály jsou různé materiály, které se používají ve vozidlech, jako je benzín, nafta nebo plyn. Jedná se o drahé a ekologicky nebezpečné přípravky, pro které nyní vědci hledají alternativy. Místo přírodních zdrojů se do procesu zapojuje elektřina. Vysoké nároky jsou kladeny na moderní materiály, které se používají při provozu automobilu. To je nutné pro zlepšení bezpečnosti životního prostředí.

Na celém světě jsou stále nejžádanější klasické druhy provozních materiálů. Vjako energie pro pohyb vozidla se používá benzín, ale i další podobné látky přírodního původu. Ale to vše má špatný vliv na životní prostředí.

Spotřební materiál udržuje systémy vozidla v požadované formě. K tomu každý model zahrnuje použití vlastního typu paliva a dalších složení. K tomu se používá systém speciálního značení. Různá vozidla mají různou strukturu. Proto nemohou existovat žádné univerzální materiály.

Odrůdy

Existují tři skupiny materiálů, které se používají v autech:

• Hořlavé.
• Maziva.
• Technické kapaliny.

Palivo může být kapalné nebo plynné. V prvním případě jde o benzín a naftu. Přeměňují chemickou energii na mechanickou energii pomocí spalovacího motoru. Benzín se používá v zážehových pístových motorech, zatímco nafta se zapaluje kompresí.

Oleje používané v automobilových systémech se používají k úspoře energie, která se vynakládá na tření. Maziva zároveň zajišťují bezpečný provoz vozidla. V závislosti na oblasti použití oleje existují:

• motor;
• transmission;
• turbine;
• cylindr;
• komprese;
• reduced;
• elektrická izolace;
• conservation;
• vakuum;
• specialized;
• nástroj.

Bsamostatná kategorie je přidělena mazivům, pomocí kterých se provádí těsnění, těsnění, konzervace atd.

Speciální technické kapaliny mohou plnit různé funkce. Mohou být použity v hydraulice jako pracovní kapalina, jako chladicí kapalina atd.

Benzín

Při zvažování výkonnostních charakteristik materiálů se vyplatí začít s nejběžnějším typem paliva – benzínem. Jedná se o rafinovaný produkt, který je spolu s motorovou naftou směsí uhlovodíků, různých přídavných přísad, které zlepšují výkonnostní vlastnosti paliva.

Složení benzinu obsahovalo uhlovodíky, které se mohou při zahřátí na 35-200 ºС vyvařit. V motorové naftě se tyto složky vyvařují při 180-360 ºС. Dnes předložila přísné požadavky na výkon pro materiály, včetně benzínu:

• nepřerušené napájení motoru;
• tvorba směsi se vzduchem ve správném poměru;
• spalování je normální, žádná detonace, kompletní uvnitř motoru;
• při různých teplotách přispívá k rychlému a spolehlivému startu motoru;
• nezpůsobuje korozi a předčasné opotřebení;
• minimální vklady v systému;
• při skladování a přepravě jsou zachovány původní vlastnosti.

Vlastnosti benzínu

Aby benzín splnil výše uvedené požadavky, musí mít řadu vlastností. Nejdůležitější jsou:

1. Karburační vlastnosti. Benzín musí tvořit se vzduchem palivovou směs, která musí být homogenní a zcela shořet v motoru. K tomu musí mít benzín určité ukazatele hustoty, těkavosti, viskozity, tlaku nasycených par, nízkoteplotních vlastností.
2. Spalování. Jedná se o rychlost reakce interakce uhlovodíků a kyslíku, která je doprovázena velkým množstvím uvolněného tepla.
3. Normální a detonační spalování. V běžném procesu je proces charakterizován úplným spálením paliva, jeho oxidací. Rychlost šíření plamene je v tomto případě 10-40 m/s. Při detonačním spalování se rychlost zvyšuje na 1500-2000 m/s. V tomto případě je proces nerovnoměrný, vzniká rázová vlna.
4. Antidetonace. Složení obsahuje tetraethylolovo, které je smícháno s látkami, které zabraňují usazování oxidů olova. Říká se jim mrchožrouti.

Nafta

Vzhledem k hlavním provozním materiálům stojí za zmínku taková rozmanitost, jako je motorová nafta. Díky určitým vlastnostem je tento typ motoru o 25–30 % hospodárnější než benzínové varianty. Ve většině případů se motorová nafta používá pro motory autobusů, nákladních automobilů a některých automobilů.

Na motorovou naftu během provozu jsou kladeny specifické požadavky:

• Nepřerušovaný vstup do systému.
• Podpora dobré tvorby směsi.
• Nemělo by způsobovat korozivní opotřebení.
• Bvýfuk, sací trakt, spalovací komora, na jehle atomizéru by neměly zůstat žádné usazeniny.
• Počáteční vlastnosti musí být zachovány během přepravy, skladování.

Nejdůležitějšími vlastnostmi naftového paliva jsou jeho těkavost, hořlavost a výkon za studena.

V procesu používání provozních materiálů je nutné zajistit dobrý start motoru za jakýchkoli podmínek. Frakce proto nemůže být jednoduchá. Těžké odrůdy mají lepší samozápal. Tato schopnost motorové nafty se odhaduje pomocí cetanového čísla (CN). Toto je podmíněná charakteristika, která se rovná procentu cetanu v referenční směsi. Mělo by být ekvivalentní zkušebnímu palivu z hlediska hořlavosti.

Index samovznícení ovlivňuje sklon nafty k tvorbě usazenin, výkon motoru a snadné startování. V moderních vozidlech se používá složení, které se vyznačuje CCH od 45 do 50 jednotek. Pokud má palivo tento indikátor na úrovni 40 jednotek, motor bude tvrdě pracovat. Zvyšování CN nad 50 jednotek se nedoporučuje. Palivo bude hořet rychleji, než se může rozšířit komorou. Z tohoto důvodu je provoz motoru narušen. Taková motorová nafta nebude schopna zcela shořet. Bude pozorován kouř a účinnost motoru bude znatelně snížena.

Plynová paliva

Spotřební materiál pro automobily zahrnuje také plynná paliva. Podle fyzické kondice se dělí do dvou kategorií:

• compressed;
• zkapalněný.

Pokud jsou uhlovodíky charakterizovány kritickými teplotami pod obvyklou úrovní, pak se plyn používá ve stlačené formě. Pokud je indikátor vyšší, použijí se kompozice ve zkapalněném stavu. Hlavní požadavky na plynná paliva jsou:

• dobrá tvorba směsi;
• vysokokalorický;
• by nemělo vést ke korozivnímu opotřebení;
• minimální vklady v systému;
• zachování vlastností během skladování a přepravy;
• nízké výrobní a přepravní náklady.

Propan nebo butan se používá k výrobě zkapalněného plynu. Snadno se převádějí do kapalného stavu. Pro jejich označení se používá označení CIS. Tyto materiály jsou skladovány pod tlakem 1,6 MPa. Pro automobily se vyrábí směsi propanu a butanu, které lze používat v létě i v zimě.

Do složení CIS se přidávají vonné látky, které dodávají směsi silný zápach. To umožňuje jejich únik.

Provozní materiály pro automobily zahrnují také stlačené plyny. Jejich hlavními složkami jsou metan, oxid uhelnatý, vodík. Získávají se z plynů různého původu. V označení mají taková složení písmena LNG. Metan v takové směsi obsahuje od 40 do 82 %. Tento plyn nelze bez chlazení zkapalnit.

Při použití paliva LNG je možné výrazně snížit nosnost vozidla. Dojezd vozidla na plnou nádrž v tomtopouzdro bude 2krát méně než u benzínu. Vzhledem k tomu, že metan má vysokou odolnost proti výbuchu, motory zvyšují svůj kompresní poměr. CNG je z hlediska hořlavosti bezpečnější než benzín. Zároveň je ale spouštění motoru při nízkých teplotách obtížné.

Motorové oleje

Provozní maziva jsou zařazena do samostatné kategorie. Jednou z jejich odrůd jsou motorové oleje. Poskytují:

• Snižte opotřebení pohyblivých částí v důsledku tření vytvořením silného a tenkého olejového filmu na povrchu;
• utěsnění mezer ve spojích;
• odvod tepla z pohyblivých částí;
• odstranění opotřebených produktů, nečistot z třecích zón;
• ochrana kovových prvků před korozí;
• Prevence vkladů jakéhokoli druhu.

Na motorové oleje jsou dnes kladeny zvýšené požadavky:

• optimální viskozita ve všech provozních režimech;
• dobrá mazivost;
• nízké odpařování, delaminace a pěnění;
• ochrana proti korozi, mazivo s nízkou oxidací;
• nízká spotřeba oleje při provozu motoru;
• dlouhá životnost bez poškození systému;
• zachování vlastností při skladování a přepravě.

Hlavními vlastnostmi oleje jsou viskozita a odolnost vůči nízkým teplotám. Dnes se používají tři skupiny motorových olejů:

• syntetika (zcela umělé komponenty);
• minerální složení(vyrobeno při rafinaci ropy);
• polosyntetika (obsahuje minerální a syntetické sloučeniny).

Existují určité míry spotřeby provozních materiálů, které závisí na mnoha faktorech. Stojí za zmínku, že u syntetických druhů maziv je toto číslo vyšší. Míra odpadu bude o 30-40 % vyšší než u minerálních kompozic. Syntetické oleje se proto mění mnohem méně často. Jedná se o pokročilejší kompozice, které mohou poskytnout vysoce kvalitní ochranu součástí a mechanismů i při zatížení.

Syntetické oleje mají lepší viskozitně-teplotní charakteristiky, díky čemuž se spotřeba paliva automobilu snižuje o 4-5%. Zároveň však stojí za zmínku, že syntetika není zdaleka vhodná pro všechny motory. Pro motory nového stylu je to nejlepší volba. Ale pro motory s najetými kilometry, které byly instalovány na automobily v minulosti, je vhodné pouze minerální mazivo. Špatná volba typu složení vede k rychlé destrukci mechanismů.

Převodové oleje

V současné době existuje obrovské množství provozních materiálů používaných v systémech automobilů a dalších jednotkách. Jednou z odrůd mazacích produktů je převodový olej. Používá se ke zlepšení kvality ozubených kol. Takové mechanismy se používají při přenosu různých typů. Hypoidní (šroubové) převody se nejčastěji používají v moderních automobilech. Mají silnější zuby než zuby rovné. To zajišťuje hladký a tichý chod mechanismu.

Aby systém fungoval hladce, jsou pro takové převody kladeny zvýšené požadavky na oleje. To je způsobeno vysokou rychlostí posuvu. Převodové oleje plní v systému řadu funkcí:

• snížit mechanické opotřebení pohyblivých částí;
• snížit ztráty energie třením;
• přispívají k odvodu tepla z třecích párů;
• snížit hluk, vibrace převodovky;
• Poskytuje ochranu proti nárazu;
• zabránit rozvoji koroze;
• v hydromechanických převodovkách plní funkci pracovní kapaliny.

Výkonové vlastnosti materiálů také podléhají zvýšeným požadavkům. V závislosti na podmínkách, ve kterých mazivo působí, se určují i kvality materiálu. Hlavní parametry, které ovlivňují činnost oleje v převodovce, jsou:

• teplotní režim;
• rychlost převodu;
• specifický tlak v kontaktní zóně.

Převodový olej je vystaven značnému teplu. Zpočátku má okolní teplotu. Poté během provozu dosáhne úroveň ohřevu 120-130 ºС. V některých případech může indikátor stoupnout na 150 ºС. Proto musí být mazivo odolné vůči vysokoteplotnímu zahřívání. V mrazu mazivo nemrzne a při zahřátí by nemělo být příliš tekuté.

Tuky

Existují určité požadavky na kvalitu provozních materiálů. Vyvíjejí se různé kompozice, které mohou zajistit správné pracovní podmínky pro zařízení. Jeden zBěžně používanou látkou v systému vozidla je tuk. Má hustou konzistenci podobnou masti. Tento produkt se skládá z olejové báze a pevného zahušťovadla.

Tuk musí mít vysokou konzervaci, vlastnosti proti opotřebení, chemickou stabilitu, tepelnou odolnost. K tomu jsou v kompozici přítomny speciální přísady. Tuky mohou být:

• anti-friction;
• conservation;
• lano;
• těsnění.

Vzhledem k provozním vlastnostem materiálů stojí za zmínku, že každá z uvedených odrůd má svůj vlastní rozsah. Ke snížení opotřebení a tření pohyblivých mechanismů se tedy používají antifrikční směsi. Konzervační odrůdy zabraňují rozvoji koroze během skladování a provozu. V příslušných uzlech se používají lana a těsnicí hmoty.

Kapaliny tlumičů

Technické kapaliny zahrnují různé provozní materiály. Jednou z odrůd je kompozice určená pro systémy tlumení vibrací karoserie. Jedná se o tlumicí kapaliny, které se používají v teleskopických tlumičích. To umožňuje vozidlu jet plynuleji při jízdě na špatných silnicích.

Kapaliny s nízkou viskozitou slouží jako pracovní kapalina v systému. Vyrábějí se převážně na olejové bázi. Hlavním ukazatelem, který se používá k určení vlastností tlumicí kapaliny, je její viskozita. Na tuto charakteristiku jsou kladeny zvláště vysoké požadavky při teplotách pod nulou. Jinak se výkon tlumičů znatelně zhorší. Pozastavení může být kvůli tomu zablokováno. Proto se dnes používají přípravky na syntetické bázi.

Kapalina pohlcující otřesy musí mít vhodné indikátory tepelné vodivosti, tepelné kapacity a vysokých mazacích vlastností. Neměl by být náchylný k pěnění, oxidaci. Důležité vlastnosti jsou mechanická stabilita, těkavost, kompatibilita s konstrukčními prvky, zejména s pryžovými těsněními.