Слайд 1ПМ.01. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
МДК 01.02 Автомобильные эксплуатационные материалы
Специальность/профессия
23.02.03
Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
Раздел 1. Топливосмазочные материалы
Тема 1.5. Смазочные
масла
Урок № 26
Моторные масла
ВИДЫ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
Учебное пособие. В. Б. ДЖЕРИХОВА АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Часть II Масла и смазки
Глава 1. ВИДЫ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1. Роль смазочных материалов, их виды и требования к ним стр. 5 - 10
Слайд 2В любой машине есть узлы трения, для работы которых используются
различные смазочные материалы. Они определяют надежность
машины и являются такими же
конструкционными материалами, как
металлы, из которых изготовлены машины
Слайд 3Срок службы любой машины зависит:
1) от качества смазочных материалов;
2) технологии
изготовления трущихся сопряжений, т. е. от свойства металлов, чистоты обработки,
величины зазоров и т. д.;
3) совершенства конструкции
Слайд 4ВИДЫ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
В условиях эксплуатации автомобиля на
его долговечность влияют
температура, запыленность воздуха, агрессивность среды, скоростной и нагрузочный
режимы. Поэтому, чтобы уменьшить потери энергии на
трение и снизить износ работающих деталей, применяются различные
смазочные материалы
Слайд 5Благодаря смазыванию узлов и механизмов потери на преодоление
сил трения снижаются
в десятки и сотни раз. При современных скоростях и нагрузках
узлы сопряжения двигателя и трансмиссии без смазывания разрушились бы в течение нескольких секунд из-за задиров, заклинивания, распыливания и сваривания деталей вследствие выделения большого количества теплоты
Слайд 6Благодаря смазыванию узлов и механизмов потери на преодоление
сил трения снижаются
в десятки и сотни раз. При современных скоростях и нагрузках
узлы сопряжения двигателя и трансмиссии без смазывания разрушились бы в течение нескольких секунд из-за задиров, заклинивания, распыливания и сваривания деталей вследствие выделения большого количества теплоты
Слайд 7Таким образом, основная роль смазочных материалов (и системы смазки) заключается:
1)
в уменьшении интенсивности износа трущихся деталей;
2) снижении затрат энергии на
преодоление сил сопротивления в узлах трения;
3) отводе тепла от трущихся сопряжений, чтобы не допустить их перегрева;
4) защите рабочих поверхностей деталей от коррозии, возникающей в результате воздействия воды, кислорода, кислот и т. д.;
5) препятствии прорыву рабочей смеси и продуктов сгорания в картер двигателя, т. е. в улучшении компрессии цилиндропоршневой группы;
6) обладании хорошими моющими свойствами, при которых улучшаются условия работы двигателей;
7) защите поверхностей деталей от образования на них смолистолаковых отложений нагаров, ухудшающих теплоотдачу деталей и т. д.
8) вывод отработаших частиц, стружки, нагара
Слайд 8Таким образом, основная роль смазочных материалов (и системы смазки) заключается:
3)
отводе тепла от трущихся сопряжений, чтобы не допустить их перегрева
Слайд 9Таким образом, основная роль смазочных материалов (и системы смазки) заключается:
:
4) защите рабочих поверхностей деталей от коррозии, возникающей в результате
воздействия воды, кислорода, кислот и т. д.;
Слайд 10Таким образом, основная роль смазочных материалов (и системы смазки) заключается:
5)
уплотнение зазоров между цилиндром и поршнем и препятствии прорыву рабочей
смеси и продуктов сгорания в картер двигателя, т. е. в улучшении компрессии цилиндро - поршневой группы;
Слайд 11Таким образом, основная роль смазочных материалов заключается:
6) обладании хорошими моющими
свойствами, при которых улучшаются условия работы двигателей;
Слайд 12Таким образом, основная роль смазочных материалов (и системы смазки) заключается:
7)
защите поверхностей деталей от образования на них смолистолаковых отложений нагаров,
ухудшающих теплоотдачу деталей и т. д.
Слайд 13Таким образом, основная роль смазочных материалов (и системы смазки) заключается:
8)
выводе из системы смазки частиц износа (стружки от металла и
нагара от поршней)
Слайд 14Таким образом, основное назначение смазочных материалов заключается в обеспечении нормального
функционирования систем, в которых обязательно должны находиться смазки или масла
Слайд 15Для смазывания сборочных единиц современного автомобиля используются до десяти видов
смазочных материалов (в двигателе, в коробке передач, в рулевом управлении,
в балках заднего и переднего мостов, в ступицах колес и т. д.)
Слайд 16Смазочные материалы классифицируются по агрегатному состоянию, природе сырья и способам
их получения
Смазочные материалы бывают:
по агрегатному состоянию – жидкие (масла), пластичные
(смазки), твердые или сухие;
природе сырья – нефтяные (минеральные), животные, растительные, синтетические;
способам получения – дистиллятные и остаточные
Слайд 17Автомобильная техника различного назначения с двигателями внутреннего сгорания является основным
потребителем смазочных материалов, так как современные отечественные и зарубежные автомобили
требуют использования высококачественных масел и смазок
Слайд 18ВИДЫ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
И хотя в настоящее время
отечественная нефтеперерабатывающая
промышленность выпускает широкий ассортимент смазочных материалов, который отвечает высоким
требованиям современной автомобиль-
ной техники, их все-таки недостаточно, поэтому на российском рынке
присутствуют смазочные материалы практически всех зарубежных фирм-
производителей. Например, только моторных масел на нашем рынке насчитывается более 100 наименований
Слайд 19ВИДЫ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
К сожалению, имеющаяся информация о
смазочных материалах в основном носит рекламный характер. Поэтому потребителю порой
бывает трудно разобраться в обилии номенклатуры масла и смазок, особенно при недостатке или отсутствии профессиональных знаний и навыков, а также при трудностях с пониманием иностранных языков и спецификой маркировки масел.
Между тем для грамотной эксплуатации автомобилей и продления срока их службы будущим инженерам подбирать и использовать смазочные материалы следует осознанно, так как экономия на них может обходиться дороже
Слайд 20ВИДЫ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
В отдельных случаях тип двигателя
или ходовой части автомобиля
требует разработки специальных видов масел. Например, для
смазки
шестерен с гипоидным зацеплением, которое применяется в главных
передачах заднеприводных автомобилей, требуются трансмиссионные
масла с особыми свойствами
Слайд 21Важную роль в производстве смазочных материалов играют присадки, содержание которых
в современных маслах может превышать 20 %
За последние годы совершенствование
конструкции автомобилей
и улучшение качества моторных масел позволили снизить расход топлива в среднем на 10–15 % и увеличить ресурс двигателей на 30–40 %,
в результате чего уменьшились затраты на ремонт и запасные части.
При этом срок службы масел возрос в полтора раза, а их расход снизился
в 2-3 раза
Слайд 22ВИДЫ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
Смазочные материалы, применяемые для автомобилей,
делятся: на
моторные масла для двигателей внутреннего сгорания; трансмиссионные масла для
агрегатов трансмиссии; пластичные смазки для использования в негерметизированных узлах трения (например в шкворнях,
пальцах и листах рессор, подшипниках ступиц колес и т. д.); масла для гидравлических систем приводов дополнительных специальных устройств, которые расширяют функциональное использование базового
автомобиля, т. е. для автомобилей самосвалов или автомобилей коммунального назначения
Слайд 23Смазочные материалы, применяемые для автомобилей, делятся:
на моторные масла для
двигателей внутреннего сгорания
Слайд 24трансмиссионные масла
для агрегатов трансмиссии
Слайд 25пластичные смазки для использования в негерметизированных узлах трения (например в
шкворнях,
пальцах и листах рессор, подшипниках ступиц колес и т.Д.
Слайд 26
масла для гидравлических систем приводов дополнительных специальных устройств, которые расширяют
функциональное использование базового автомобиля, т. е. для автомобилей самосвалов или
автомобилей коммунального назначения
Слайд 27Наибольшее применение в эксплуатации автомобилей находят
жидкие смазочные материалы (масла) и
мазеобразные продукты
(пластичные смазки). И первые, и вторые могут быть
минерального
и органического происхождения
Слайд 28Минеральные (нефтяные) смазочные материалы являются основ-
ной группой выпускаемых смазочных масел
(более 90 %). Их получают
при соответствующей переработке мазута
Слайд 29Органические смазочные материалы (растительные и животные масла) обладают высокой смазывающей
способностью, но имеют плохую стойкость к действию повышенной температуры. Поэтому
в чистом виде они не используются, а добавляются к минеральным для улучшения смазывающих свойств
Слайд 30Как органические, так и минеральные масла имеют существенный
недостаток: они работают
в узком диапазоне температур.
При температуре ниже –20 °C масла
застывают, а при нагревании выше 150–200 °C
масла испаряются и окисляются
Слайд 31Синтетические смазочные материалы лишены недостатков, которыми обладают органические и минеральные
смазочные материалы, наоборот, они обладают хорошими эксплуатационными свойствами.
Их получают из
различного исходного сырья многими методами:
1) каталитической полимеризацией жидких и газообразных угле-
водородов нефтяного и ненефтяного сырья;
2) синтезом кремнийорганических соединений – полиселиконов;
3) получением фторуглеродистых масел и т. д.
Слайд 32Созданные на основе фтора и хлора смазочные материалы применяются в
самых ответственных узлах трения, т. е. там, где другие смазочные
материалы удовлетворительно работать не могут. Однако широкое применение синтетических смазочных материалов ограничено их высокой стоимостью
Слайд 33К мазеобразным продуктам относятся пластичные смазки – это
продукты сложного состава.
Их получают загущением минеральных масел. Для смазывания узлов трения используются
твердые вещества, такие как графит, дисульфид молибдена и т. д. Они особенно необходимы в вакуумной среде, при работе в очень низких и высоких температурах
Слайд 34Пластичные смазки подразделяются на антифрикционные, консервационные, уплотнительные и т. д.
Классификация, область применения и назначение различных масел показаны в табл.
1.
Слайд 35Пластичные смазки подразделяются на антифрикционные, консервационные, уплотнительные и т. д.
Классификация, область применения и назначение различных масел показаны в табл.
1.
Слайд 37Понятия о трении и износе
Виды изнашивания поверхностей деталей
Слайд 38Сопротивление относительному перемещению двух тел в зонах
соприкосновения их поверхностей по
касательным к ним называют внешним трением. Основное назначение смазочных материалов
заключается в том, чтобы уменьшить потери на трение и снизить износ рабочих поверхностей деталей
Слайд 39Взаимное перемещение трущихся поверхностей двух деталей характеризуется двумя различиями: трением
покоя и трением движения
Слайд 40Трение покоя – это трение двух тел при их предварительном
смещении
Слайд 41Трение движения – это также трение двух тел, но находящихся
в относительном движении
Слайд 42Если смазочный материал отсутствует, то такое трение называют сухим трением
или трением без смазки.
Слайд 43При таком трении дополнительная энергия тратится на преодоление:
взаимного механического защемления
неровностей (шероховатостей) трущихся поверхностей при их относительном перемещении;
сил молекулярного
притяжения;
сваривания отдельных острых выступов поверхностей трущихся пар в условиях высоких удельных давлений и значительного выделения тепла.
Слайд 44Если при движении соприкасающихся тел их скорости в точках касания
различны, то возникающее трение является трением скольжения.
Слайд 45Сила трения скольжения F зависит от коэффициента трения f и
величины нормальной нагрузки Р: F = f *Р (формула Амонтона),
где f – коэффициент трения, который зависит от вида трущихся материалов и качества обработки их поверхностей и составляет 0,1…0,8, а при трении медных изделий – 1,3
Слайд 46Если при движении соприкасающихся тел их скорости в точках касания
одинаковы по величине и направлению, то такое трение является трением
качения, которое примерно на порядок меньше силы трения скольжения несмазанных поверхностей
Слайд 47Это свойство используется в подшипниках качения, когда шарик или ролик
соприкасаются с поверхностью в точке или по линии. Однако такие
подшипники применяются не везде, так как в реальных механизмах преобладает трение с проскальзыванием, что значительно увеличивает коэффициент граничного трения, который обычно составляет 0,08…0,15.
Слайд 48Трение качения с проскальзыванием возникает при одновременном качении и скольжении
соприкасающихся тел
Слайд 49При отсутствии смазки между поверхностями двух твердых тел возникает сухое
трение
Слайд 50Когда поверхности трения разделены малым слоем смазки толщиной менее 0,1
мкм, не превышающем высоты микронеровностей (шероховатости) поверхности, то возникает граничное
трение
Слайд 51Пленки масла физического происхождения называются адсорбцией, а пленки химического происхождения
называются хемосорбцией.
Слайд 52Способность смазочных материалов, содержащих поверхностноактивные вещества, образовывать на смазываемых поверхностях
достаточно прочные слои ориентированных молекул, называют маслянистостью или смазывающей способностью
масел. В некоторые масла для улучшения смазывающей способности вводят противоизносные и противозадирные присадки
Слайд 53Когда смазочный слой полностью отделяет рабочие поверхности, которые перемещаются одна
относительно другой, и этот слой имеет толщину, при которой появляются
нормальные объемные свойства масла, то такое трение называется жидкостным
Слайд 54Коэффициент жидкостного трения находится в пределах 0,003…0,03, что в 50…100
раз меньше, чем при трении без смазки
Слайд 55Устойчивость смазочного слоя, необходимого для жидкостного трения, зависит от следующих
факторов:
1) конструкции узла трения;
2) скорости взаимного перемещения трущихся
поверхностей
3) величины и равномерности распределения нагрузки на трущиеся поверхности;
4) вязкости смазочного материала;
5) площади трущихся поверхностей;
6) величины зазора между трущимися поверхностями
7) температурного состояния узла трения и другие
Слайд 56С увеличением частоты вращения коленчатого вала «клиновое действие» масляного слоя
возрастает, увеличивается величина hmin
Слайд 57Максимальная толщина масляного слоя hmin зависит:
1) от конструкции подшипника
скольжения (наличия упорных буртиков, сальниковых уплотнений и др. элементов);
2)
от абсолютной вязкости масла;
3) скорости перемещения трущихся поверхностей;
4) величины давления на трущиеся поверхности
Слайд 58Износ трущихся поверхностей – это изменение размеров деталей в результате
отделения материала с поверхности трения и вследствие остаточной деформации поверхностного
слоя.
Слайд 59Абразивное изнашивание становится результатом режущего или царапающего воздействия на поверхности
трения относительно более твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном
состоянии. Даже незначительное количество абразивных частиц ведет к очень быстрому изнашиванию трущихся поверхностей деталей автомобиля (например, песок, попавший в тормозные барабаны или картер сцепления).
Слайд 60Гидроабразивное, как и газоабразивное изнашивание, является результатом воздействия на детали
твердых частиц, увлекаемых жидкостью или газом. Такие загрязнения, как твердые
продукты износа, частицы нагара, пыль и другие, попадая в двигатель, вызывают интенсивное изнашивание поверхностей трения деталей, систем смазки и питания.
Слайд 61Усталостное изнашивание – это следствие повторного деформирования микрообъемов материала, из-за
которого возникают трещины и происходит отделение частиц. Усталостное изнашивание может
происходить как при трении качения (например в галтелях поворотного кулака балки переднего моста), так и при трении скольжения (подшипники скольжения коленчатого вала двигателя)
Слайд 62Эрозионное изнашивание наблюдается при воздействии на поверхность трения жидкости или
газа. Наиболее часто этот вид изнашивания встречается на поверхностях деталей
охлаждающей и выпускной системы двигателя.
Слайд 63Кавитационное изнашивание возникает в условиях кавитации, т. е. процесса «схлопывания»
пузырьков газа вблизи поверхности трения, создающего местное повышение давления или
температуры. При кавитационном изнашивании наружные поверхности гильз цилиндров двигателя покрываются «кратерами» или мелкими «воронками», образовавшимися от разрывов пузырьков.
Слайд 64Молекулярно-механическое изнашивание (изнашивание при заклинивании) является результатом совместного действия механического
изнашивания с молекулярными или атомными силами. В этом случае происходит
глубинное вырывание материала, местное соединение (схватывание) двух твердых тел, перенос металла с одной поверхности трения на другую и воздействие возникающих неровностей на сопряженную поверхность .
Слайд 65Коррозионно-механическое изнашивание возникает в результате механического воздействия на трущиеся поверхности,
сопровождаемого химическим или электрическим взаимодействием материала со средой. Коррозионные разрушения
в этом случае развиваются при воздействии на трущиеся поверхности таких агрессивных веществ, как химически активные газы, кислотные примеси смазочных материалов и другие. При этом изнашивание вызывается, главным образом, химической реакцией материала поверхности трения с кислородом или окисляющей окружающей средой (например окисление выводов аккумуляторной батареи)
