Предельно допустимые значения критических показателей динамической вязкости масел, применяемых в агрегатах трансмиссий, приведены в табл. 3.4. Они могут быть скорректированы расчетным или экспериментальным путем применительно к конкретному типу автомобильной техники, имеющей коробки отбора мощности, редукторы для привода механизмов, не входящих в ходовую часть машины.
3. Критический показатель накопления в масле частиц загрязнений. Установлено, что абразивный износ деталей, имеющих фрикционный контакт, достигает максимума при увеличении содержания в масле частиц абразивного характера размером 25-30 мкм (продукты износа и коррозии деталей, оксиды металлов присадок, почвенные и атмосферные загрязнения и др.) [5, 6]. Предельное содержание частиц абразивного характера указанного размера не должно превышать 40% от общего количества загрязнений.
4. Критический показатель содержания воды в масле. Появление воды в работавшем масле главным образом обусловлено конденсацией ее паров из воздуха при температуре ниже точки росы. Масло в этом случае представляет собой эмульсию типа "вода в масле". При содержании в трансмиссионном масле более 4% воды происходит резкое снижение противозадирных свойств при работе зубчатых передач. Отказы в работе гидромеханических коробок передач наблюдаются при содержании воды более чем 1%.
Установленные нормы критериев работоспособности масел, приведенные в табл. 3.4, представляют собой среднестатистические величины, полученные на основании многолетнего опыта исследований и испытаний работавших трансмиссионных масел. Ресурс работы масла в агрегатах трансмиссии можно установить по пробегу, при котором достигается предельное значение одного из критериев. Параллельно с оценкой работоспособности масла проводится оценка технического состояния агрегатов трансмиссии.
Далее сравниваются полученные результаты с установленными нормами (табл. 3.4), максимально допустимой величиной износа и другими нормами на техническое состояние агрегатов. На основании полученных данных определяется минимальный уровень работоспособности масла, который адекватен сроку допустимой бессменной работы, измеряемой по пробегу техники.
В табл. 3.6 приведен минимальный ресурс работоспособности масел в агрегатах трансмиссии автомобильной техники, установленный с помощью разработанных критериев.
Таблица 3.6 - Минимальный ресурс работоспособности масел в агрегатах трансмиссии автомобильной техники
| Группамасел | Тип масла(марка) | Периодичность смены маселв агрегатах,тыс. км | |
| автомобили | гусеничныемашины | ||
| ТМ-1 | Минеральные масла без присадок | 6 | 2 |
| ТМ-2 | Моторные масла на минеральной основе | 12 | 4 |
| ТМ-3 | Трансмиссионные масла типа:ТАп-15В и ТСп-l0ТСп-15К | 24-3464-80 | 612 |
| ТМ-4 | Трансмиссионные гипоидныемасла типа:ТСп-14mпТСз-9гип | 4832 | -- |
| ТМ-5 | Универсальныетрансмиссионные масла типа:ТАД-17иМинеральные масла для гидрообъемных передач типа:МГЕ-25ТМарка Р | 9666 | 44 |
Следует отметить, что рекомендации по периодичности смены масел не могут быть использованы при эксплуатации коробок отбора мощности и редукторов лебедок. Таким образом, на основании проведенной работы, с учетом выбранных критериев работоспособности трансмиссионных масел были разработаны рекомендации по увеличению в 1,5-2 раза сроков смены масел в агрегатах трансмиссии автомобилей УРАЛ, ГАЗ, ЛуАз, УАЗ и гусеничных машинах.
4.Способы утилизации некондиционных компонентов топлив, специальных жидкостей, отработанных масел и технические методы экспериментальной оценки их эксплуатационно-экологических свойств
4.1 Способы утилизации некондиционных компонентов топлив, специальных жидкостей, отработанных масел
В связи с сокращением Вооруженных Сил и снижением их потребности в горючем и смазочных материалах в частях и на базах горючего накапливаются запасы продуктов, качество которых после истечения гарантийных сроков хранения не соответствует установленным требованиям. В случае невозможности восстановления качества таких продуктов на местах применения, регенерации или утилизации в промышленности служба горючего вынуждена затрачивать значительные силы и средства на содержание их запасов. Часть некондиционных продуктов является токсичными веществами, что значительно обостряет экологическую обстановку в местах их хранения.
Поэтому актуальны экологически безопасные и экономичные способы утилизации таких некондиционных продуктов, как горючее ТГ-02, децилин, изонит, противоводокристаллизационная жидкость (ПВКЖ) жидкость "И" (этилцеллозольв технический), отработанные моторные масла (ММО) и индустриальные масла (МИО).
Горючее ТГ-02, представляющее собой смесь технического триэтиламина и изомерных ксилидинов, в процессе хранения выходит по качеству за пределы установленных требований в основном из-за интенсивного влагопоглощения из воздуха и частичного испарения более низкокипящего компонента триэтиламина.
Известно, что ароматические амины (ксилидин, анилин, экстралин) в 40- 50-е годы достаточно широко использовались как антидетонаторы к автомобильным и авиационным бензинам, пока их не вытеснил более эффективный и дешевый тетраэтилсвинец [11].
В настоящее время допущен к применению и широко используется в районах Сибири и Крайнего Севера газоконденсатный бензин с добавкой 1,3% масс. экстралина. Учитывая изложенное, а также то обстоятельство, что в некондиционном горючем ТГ-02(н) содержится около 50% ароматических аминов (изомерных ксилидинов), было исследовано влияние добавок некондиционного горючего ТГ-02(н) в различной концентрации на эксплуатационные, в том числе токсикологические, свойства товарных бензинов и состав отработавших газов двигателя при использовании таких бензинов.
Результаты токсикологических, и гигиенических исследований показали, что автомобильный бензин А-76, содержащий в своем составе до 8% ТГ-02(н), является малоопасным продуктом и по степени воздействия на организм человека относится к веществам 4-го класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76), то есть соответствует товарным бензинам.
На основании результатов лабораторных исследований были приготовлены образцы бензина А-76 и А-72 с добавкой 5% об. ТГ-02(н). Образец горючего ТГ-02(н) характеризовался следующими значениями показателей качества, выходящими за нормы требований по плотности при 200 С – 860 кг на 1м3 при норме 835-855 кг на 1м3; по массовой доле триэтиламина и диэтиламина - 46% масс. при норме 48-52% масс.; по массовой доле воды - 3% масс. при норме не более 0,5% масс.; по массовой доле механических примесей - 0,01% масс. при норме не более 0,005% масс. Результаты испытаний бензинов А-76 и А-72 с добавкой 5% об. ТГ-02(н) по показателям ГОСТ 2084-77 и комплекса методов квалификационной оценки, в том числе методов испытания бензинов с синтетическими компонентами и добавками не нефтяного происхождения, показали, что испытанные образцы полностью соответствуют установленным требованиям (табл. 4.1). При этом следует отметить, что добавка в бензин 5% об. ТГ -02(н) способствовала увеличению его детонационной стойкости более чем на 4 единицы, как по моторному, так и по исследовательскому методу.
Таблица 4.1 - Физико-химические и эксплуатационные свойства бензинов А-72 и А-76 с добавкой ТГ-02(н)
| Показатель | ТребованияГОСТ 2084-77к бензинуА-76 | Испытуемые образцы бензинов | |||
| А-72летнеговида | А-72 с 5%об.ТГ -02 (н) | А-76летнеговида | А-76 с 5%об.ТГ -02 (н) | ||
| Детонационнаястойкость октановое число моторным методом | Не менее76 | 72,6 | 78 | 76,8 | 80,5 |
| Фракционный состав:температура начала перегонки,0С10% перегоняется,0С50% перегоняется,0С90% перегоныется,0Сконец кипения,0Состаток и потери, % | Не ниже 35Не выше 70Не выше 115Не выше 180Не выше 195Не более 4 | 40701091561853,5 | 40701121661953,5 | 3860981551843,0 | 3961991651922,5 |
| Давление насыщенных паров, кПа (мм рт. ст.) | Не более66,66500 | 57,19(430) | 53,86(405) | 57,85(435) | 51,87(390) |
| Кислотность, мгКОН на 100 см3 | Не более3 | 0,2 | 0,18 | 0,3 | 0,32 |
| Концентрация фактических смол, мгна 100 см3 | Не более10 | 5 | 9,8 | 3,5 | 9,4 |
| Плотность при 2000 С, кг на м3 | - | 738 | 744 | 743 | 748 |
| Коэффициент распределения детонационной стойкостипо фракциям бензина | Не менее0,8 | 0,94 | 0,8 | 0,95 | 0,8 |
| Содержание ароматических углеводородов, % об. | Не более45 | 20,1 | 22,4 | 40,4 | 42 |
| Содержание олефиновых углеводородов, % об. | Не более25 | 10,2 | 9,4 | 8,0 | 6,5 |
| Потери от испарения, % масс. | Не более 3,0 для бензина летнего вила | 2,0. | 1,5 | 1,8 | 1,2 |
| Склонность бензина к образованию паровых пробок: температура при соотношении пар-жидкость равном 200 С | Не менее60 | 62 | 73 | 65 | 76 |
| Химическая стабильность:сумма продуктов окисления, г на 100 см3 бензина | Не более100 | 35 | 90,5 | 30,5 | 88 |
| Коррозионная активность в условиях конденсацииводы: изменениемассы стальнойпластины, г на 1 м2 | Не более5 | 2,2 | 2,4 | 1,8 | 2,5 |
| Склонность к образованию отложений во впускнойсистеме: массовое количество образовавшихся отложений, мг | Не более100 | 52 | 74,5 | 35,5 | 60,4 |
| Октановое число по исследовательскому методу | - | 75 | 81,5 | 81,4 | 85,5 |
| Фазовая стабильность:температура помутнения,0 С | Не более-25 | Ниже-69 | Ниже-60 | Ниже-60 | Ниже-60 |
| Совместимость с резинами:набухание, %вымывание, %концентрация фактических смол в бензине после контакта с резиной, мг на 100 см3 | Не нормируетсяНе нормируетсяНе нормируется | 12,48,26,2 | 13,56,66,8 | 14,65,86,0 | 14,87-,58,1 |
Иными словами, с помощью добавки ТГ-02(н) можно перевести бензин А-72 в бензин А-76 [2]. Исследования также показали, что в бензинах зимнего вида содержание TГ-02(H) не должно быть больше 3% об., так как в противном случае температура конца кипения бензина превышает установленную норму до 1850 С, а давление насыщенных паров бензина, наоборот, понижается за пределы требований (не ниже 500 мм рт. ст.). Отмеченные явления связаны с относительно высокой температурой конца кипения ТГ-02(н), составляющей для разных образцов от 2100 до 2120 С. Результаты исследования выбросов отработавших газов автомобильных двигателей при работе на бензине с добавкой 5% об. ТГ -02(н) показали, что концентрация токсичных компонентов в этих выбросах значительно ниже уровня предельно допустимых концентраций, соответствующих требованиям ГОСТ 37.001.054-86 (табл. 4.2). Учитывая, что состав ТГ-02(н) представлен алифатическими и ароматическими аминами, в процессе сгорания в двигателе бензина с добавкой ТГ-02(н) возможно образование кроме обычных продуктов сгорания (СО, СИ, NOx) также нитрозоаминов, которые характеризуются канцерогенной активностью. Поэтому дополнительно к испытаниям опытных бензинов с добавками ТГ-02(н) в объеме требований ГОСТ 37.001.054-86 была проведена работа по определению содержания в отработавших газах двигателя нитрозоаминов.