Materials operatius principals: tipus, característiques, finalitat

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

L'equip d'automoció no pot funcionar sense combustible, lubricants i altres materials. Tenen una sèrie de característiques especials que depenen de les característiques del sistema. Els materials operatius corresponen al model de vehicles, realitzen moltes funcions en el procés d'aplicació. De què són i en què es diferencien, s'explicarà més endavant.

Definició general

Els consumibles són diversos materials que s'utilitzen en els vehicles, com ara la gasolina, el gasoil o el gas. Es tracta de formulacions cares i insegures per al medi ambient per a les quals ara els científics busquen alternatives. En lloc dels recursos naturals, l'electricitat intervé en el procés. Es fan grans exigències als materials moderns que s'utilitzen en el funcionament d'un cotxe. Això és necessari per millorar la seguretat ambiental.

A tot el món, els tipus clàssics de materials operatius segueixen sent els més demandats. ATcom a energia per al moviment del vehicle, s'utilitza la gasolina, així com altres substàncies similars d'origen natural. Però tot això té un mal efecte sobre el medi ambient.

Els consumibles mantenen els sistemes del vehicle en la forma desitjada. Per fer-ho, cada model implica l'ús del seu propi tipus de combustible i altres composicions. Per a això, s'utilitza un sistema de marques especials. Els diferents vehicles tenen una estructura diferent. Per tant, no hi pot haver materials universals.

Varietats

Hi ha tres grups de materials que s'utilitzen en els cotxes:

• Combustible.
• Lubricants.
• Fluids tècnics.

El combustible pot ser líquid o gasós. En el primer cas, es tracta de gasolina i dièsel. Converteixen l'energia química en energia mecànica mitjançant un motor de combustió interna. La gasolina s'utilitza en motors de pistons d'encesa per guspira, mentre que el gasoil s'encén per compressió.

Els olis utilitzats en els sistemes dels cotxes s'utilitzen per estalviar energia, que es gasta en la fricció. Al mateix temps, els lubricants garanteixen el funcionament segur del vehicle. Segons el camp d'aplicació de l'oli, hi ha:

• motor;
• transmissió;
• turbina;
• cilindre;
• compressió;
• reduït;
• aïllant elèctric;
• conservació;
• buit;
• especialitzat;
• instrument.

Bs'assigna una categoria a part als greixos, amb l'ajuda dels quals es realitza el segellat, el segellat, la conservació, etc.

Els fluids tècnics especials poden realitzar diferents funcions. Es poden utilitzar en hidràulica com a fluid de treball, com a refrigerant, etc.

Gasolina

Si es tenen en compte les característiques de rendiment dels materials, val la pena començar pel tipus de combustible més comú: la gasolina. Es tracta d'un producte refinat que, juntament amb el gasoil, és una barreja d'hidrocarburs, diversos additius addicionals que milloren les propietats de rendiment del combustible.

La composició de la gasolina inclou hidrocarburs que poden bullir quan s'escalfa a 35-200 ºС. En els combustibles dièsel, aquests components bullen a 180-360 ºС. Avui s'han presentat requisits de rendiment estrictes per als materials, inclosa la gasolina:

• subministrament ininterromput al motor;
• formació d'una mescla amb aire en la proporció adequada;
• la combustió és normal, sense detonació, completa dins del motor;
• a diferents temperatures contribueix a un arrencada ràpid i fiable del motor;
• no causa corrosió ni desgast prematur;
• dipòsits mínims al sistema;
• en emmagatzemar i transportar, es conserven les qualitats originals.

Propietats de la gasolina

Per complir els requisits anteriors, la gasolina ha de tenir una sèrie de propietats. Els més importants són:

1. Propietats de carburació. La gasolina ha de formar una barreja de combustible amb l'aire, que ha de ser homogènia i cremar completament al motor. Per fer-ho, la gasolina ha de tenir certs indicadors de densitat, volatilitat, viscositat, pressió de vapor saturat i propietats de baixa temperatura.
2. Combustió. Aquesta és la velocitat de la reacció de la interacció dels hidrocarburs i l'oxigen, que s'acompanya d'una gran quantitat de calor alliberada.
3. Combustió normal i de detonació. En un procés normal, el procés es caracteritza per la combustió completa del combustible, la seva oxidació. La velocitat de propagació de la flama en aquest cas és de 10-40 m/s. Durant la combustió de detonació, la velocitat augmenta fins a 1500-2000 m/s. En aquest cas, el procés és desigual, es produeix una ona de xoc.
4. Antidetonació. La composició inclou tetraetil plom, que es barreja amb substàncies que eviten els dipòsits d'òxids de plom. S'anomenen carronyers.

Combustible dièsel

Tenint en compte els principals materials operatius, val la pena esmentar una varietat com el gasoil. A causa de certes característiques, aquest tipus de motor és un 25-30% més econòmic que les varietats de gasolina. En la majoria dels casos, el gasoil s'utilitza per a motors d'autobusos, camions i alguns cotxes.

Es proposen requisits específics per al combustible dièsel durant el funcionament:

• Entrada ininterrompuda al sistema.
• Promoció d'una bona formació de mescles.
• No hauria de causar un desgast corrosiu.
• Bescapament, conducte d'admissió, cambra de combustió, no ha de quedar cap dipòsit a l'agulla de l'atomitzador.
• Les característiques inicials s'han de conservar durant el transport i l'emmagatzematge.

Les propietats més importants d'un combustible de tipus dièsel són la seva volatilitat, inflamabilitat i rendiment en fred.

En el procés d'utilització de materials operatius, cal garantir un bon arrencada del motor en qualsevol condició. Per tant, la facció no pot ser fàcil. Les varietats pesades tenen una millor autoencesa. Aquesta capacitat del gasoil s'estima mitjançant l'índex de cetà (CN). Aquesta és una característica condicional, que és igual al percentatge de cetà a la barreja de referència. Hauria de ser equivalent al combustible de prova en termes d'inflamabilitat.

L'índex d'autoencesa afecta la tendència del gasoil a formar dipòsits, el rendiment del motor i la facilitat d'arrencada. En els vehicles moderns, s'utilitza una composició que es caracteritza per un CCH de 45 a 50 unitats. Si el combustible té aquest indicador al nivell de 40 unitats, el motor funcionarà dur. No és aconsellable augmentar el CN per sobre de 50 unitats. El combustible cremarà més ràpid del que es pot estendre per la cambra. A causa d'això, el funcionament del motor es veu interromput. Aquest combustible dièsel no es podrà cremar completament. S'observarà fum i l'eficiència del motor es reduirà notablement.

Combustibles de gas

Els consumibles d'automoció també inclouen combustibles gasosos. Segons la seva condició física, es divideixen en dues categories:

• comprimit;
• liquat.

Si els hidrocarburs es caracteritzen per temperatures crítiques, per sota del nivell habitual, llavors el gas s'utilitza en forma comprimida. Si l'indicador és més alt, s'utilitzen les composicions en estat liquat. Els principals requisits per als combustibles gasosos són:

• formació de mescla bona;
• alta caloria;
• no ha de provocar un desgast corrosiu;
• dipòsits mínims al sistema;
• preservació de propietats durant l'emmagatzematge i el transport;
• cost de fabricació i enviament baix.

El propà o el butà s'utilitzen per produir gas liquat. Són fàcils de convertir a un estat líquid. Per a la seva designació s'utilitza el marcatge CIS. Aquests materials s'emmagatzemen a una pressió d'1,6 MPa. Per als cotxes, es produeixen mescles de propà i butà, que es poden utilitzar a l'estiu o a l'hivern.

A la composició del CIS s'afegeixen odorants, que donen a la barreja una forta olor. Això permet filtrar-los.

Els materials operatius d'automoció també inclouen gasos comprimits. Els seus components principals són metà, monòxid de carboni, hidrogen. S'obtenen a partir de gasos de diversa procedència. En el marcatge, aquestes composicions tenen les lletres LNG. El metà en aquesta barreja conté del 40 al 82%. Aquest gas no es pot liquar sense refredar.

En utilitzar combustible GNL, és possible reduir significativament la capacitat de càrrega del vehicle. Quilometratge del vehicle amb un dipòsit ple en aquestcas serà 2 vegades menys que a la gasolina. Com que el metà té una alta resistència a la detonació, els motors augmenten la seva relació de compressió. El GNC és més segur que la gasolina pel que fa a la inflamabilitat. Però al mateix temps, engegar el motor a baixes temperatures és difícil.

Olis de motor

Els lubricants operatius s'assignen en una categoria separada. Una de les seves varietats són els olis de motor. Ofereixen:

• Redueix el desgast de les peces mòbils a causa de la fricció creant una pel·lícula d'oli forta i fina a la superfície;
• segellar els buits a les juntes;
• dissipació de calor de les peces mòbils;
• eliminació de productes de desgast, contaminants de les zones de fricció;
• protecció dels elements metàl·lics contra la corrosió;
• Prevenció de dipòsits de qualsevol tipus.

Avui es presenten requisits més grans per als olis de motor:

• viscositat òptima en tots els modes de funcionament;
• bona lubricitat;
• baixa evaporació, delaminació i escuma;
• protecció contra la corrosió, greix de baixa oxidació;
• baix consum d'oli durant el funcionament del motor;
• llarga vida útil sense danys al sistema;
• preservació de les qualitats durant l'emmagatzematge i el transport.

Les principals qualitats de l'oli són la viscositat i la resistència a les baixes temperatures. Actualment, s'utilitzen tres grups d'olis de motor:

• sintètics (components completament artificials);
• composició mineral(produït durant la refinació del petroli);
• semisintètics (conté compostos minerals i sintètics).

Hi ha determinades taxes de consum de materials operatius, que depenen de molts factors. Val la pena assenyalar que per a les varietats sintètiques de lubricants, aquesta xifra és més alta. La taxa de residus serà un 30-40% superior a la de les composicions minerals. Per tant, els olis sintètics es canvien amb molta menys freqüència. Es tracta de composicions més avançades que poden proporcionar una protecció d' alta qualitat dels components i mecanismes fins i tot en condicions de càrrega.

Els olis sintètics tenen millors característiques de viscositat-temperatura, de manera que el consum de combustible del cotxe es redueix en un 4-5%. Però, al mateix temps, val la pena assenyalar que els sintètics no són adequats per a tots els motors. Per als motors d'estil nou, aquesta és la millor opció. Però per als motors amb quilometratge que es van instal·lar en els cotxes en el passat, només és adequat el greix mineral. L'elecció incorrecta del tipus de composició condueix a la ràpida destrucció dels mecanismes.

Oli d'engranatges

Avui hi ha una gran varietat de materials operatius utilitzats en sistemes de cotxes i altres unitats. Una de les varietats de productes lubricants és l'oli d'engranatges. S'utilitza per millorar la qualitat dels engranatges. Aquests mecanismes s'utilitzen en la transmissió de diversos tipus. Els engranatges hipoides (cargols) s'utilitzen amb més freqüència als cotxes moderns. Tenen dents més fortes que les dents rectes. Això garanteix un funcionament suau i silenciós del mecanisme.

Per tal que el sistema funcioni sense problemes, hi ha més requisits d'olis per a aquests engranatges. Això es deu a les altes velocitats de lliscament. Els olis d'engranatges fan una sèrie de funcions al sistema:

• redueix el desgast mecànic de les peces mòbils;
• redueix la pèrdua d'energia per fricció;
• contribueix a l'eliminació de la calor dels parells de fregament;
• redueix el soroll, la vibració de l'engranatge;
• Ofereix protecció contra impactes;
• prevenir el desenvolupament de la corrosió;
• en les transmissions hidromecàniques fan la funció de fluid de treball.

Les propietats de rendiment dels materials també estan subjectes a més requisits. En funció de les condicions en què funcioni el lubricant, també es determinen les qualitats del material. Els principals paràmetres que afecten el funcionament de l'oli a la transmissió són:

• règim de temperatura;
• velocitat de marxa;
• pressió específica a la zona de contacte.

L'oli de transmissió està exposat a una calor significativa. Inicialment, té la temperatura ambient. Aleshores, durant el funcionament, el nivell de calefacció arriba als 120-130 ºС. En alguns casos, l'indicador pot pujar a 150 ºС. Per tant, el lubricant ha de ser resistent a l'escalfament a alta temperatura. A les gelades, el lubricant no es congela i, quan s'escalfa, no hauria de tornar-se massa fluid.

Greixos

Hi ha alguns requisits per a la qualitat dels materials operatius. S'estan desenvolupant una varietat de composicions que poden proporcionar les condicions de treball correctes per a l'equip. Un deUna substància que s'utilitza habitualment en el sistema del vehicle és el greix. Té una consistència espessa, semblant a un ungüent. Aquest producte consta d'una base d'oli i un espessidor sòlid.

El greix ha de tenir una alta conservació, propietats antidesgast, estabilitat química i resistència a la calor. Per a això, hi ha additius especials a la composició. Els greixos poden ser:

• antifricció;
• conservació;
• corda;
• segellat.

Tenint en compte les propietats operatives dels materials, val la pena assenyalar que cadascuna de les varietats enumerades té el seu propi abast. Així, s'utilitzen compostos antifricció per reduir el desgast i la fricció dels mecanismes mòbils. Les varietats de conservació eviten el desenvolupament de la corrosió durant l'emmagatzematge i el funcionament. Els compostos de corda i de segellat s'utilitzen als nodes respectius.

Líquids amortidors

Els fluids tècnics inclouen diversos materials operatius. Una de les varietats és una composició dissenyada per a sistemes d'amortiment de vibracions corporals. Aquests són fluids amortidors que s'utilitzen en amortidors telescòpics. Això permet que el vehicle funcioni més sense problemes quan condueix per carreteres en mal estat.

Els líquids de baixa viscositat serveixen com a fluid de treball al sistema. Es fan principalment a base d'oli. El principal indicador que s'utilitza per determinar les propietats del fluid amortidor és la seva viscositat. Es plantegen requisits especialment elevats per a aquesta característica a temperatures sota zero. En cas contrari, el rendiment dels amortidors es deteriora notablement. La suspensió es pot bloquejar per això. Per tant, avui dia s'utilitzen formulacions de base sintètica.

El fluid absorbent de cops ha de tenir indicadors adequats de conductivitat tèrmica, capacitat calorífica i propietats lubricants elevades. No ha de ser propens a l'escuma, l'oxidació. Les qualitats importants són l'estabilitat mecànica, la volatilitat, la compatibilitat amb els elements estructurals, especialment amb els segells de goma.