Альтернативные виды топлив для автомобильных двигателей

     В агрегатах трансмиссий смазочное масло является неотъемлемым элементом конструкции. Способность масла выполнять и длительно сохранять функции конструкционного материала определяется его эксплуатационными свойствами. Общие требования к трансмиссионным маслам определяются конструкционными особенностями, назначением и условиями эксплуатации агрегата трансмиссии.

     Трансмиссионные масла работают в режимах высоких  скоростей скольжения, давлений и  широком диапазоне температур. Их пусковые свойства и длительная работоспособность должны обеспечиваться в интервале температур от -60 до +150 °С. Поэтому к трансмиссионным маслам предъявляют довольно жесткие требования.

     Основные  функции трансмиссионных  масел:

• предохранение поверхностей трения от износа, заедания, питтинга и других повреждений;
• снижение до минимума потерь энергии на трение;
• отвод тепла от поверхностей трения;
• снижение шума и вибрации зубчатых колес, уменьшение ударных нагрузок;
• масла не должны быть токсичными.

     Для обеспечения надежной и длительной работы агрегатов трансмиссий смазочные масла должны обладать определенными характеристиками:

• иметь достаточные противозадирные, противоизносные и противопиттинговые свойства;
• обладать высокой антиокислительной стабильностью;
• иметь хорошие вязкостно-температурные свойства;
• не оказывать коррозионного воздействия на детали трансмиссии;
• иметь хорошие защитные свойства при контакте с водой;
• обладать достаточной совместимостью с резиновыми уплотнениями;
• иметь хорошие антипенные свойства;
• иметь высокую физическую стабильность в условиях длительного хранения.

     Все эти свойства трансмиссионного масла  могут быть обеспечены путем введения в состав базового масла соответствующих  функциональных присадок: депрессорной, противозадирной, противоизносной, антиокислительной, антикоррозионной, противоржавейной, анти-пенной и др.

     Название  не означает, что любой агрегат, относящийся  к автомобильной трансмиссии, смазывается  именно трансмиссионным маслом. У  большинства переднеприводных легковых машин в коробку передач, совмещенную с главной передачей, изготовители предписывают заливать моторное масло. Шестерни в таких агрегатах только цилиндрические, поэтому опасность задиров невелика. Для автоматических коробок не годится ни трансмиссионное, ни моторное. Эти устройства специфичны, для их работы требуется маловязкая жидкость, которую в международной практике принято называть ATF (Automatic Transmission Fluid). Что же касается обычных легковых и грузовых автомобилей с классической компоновкой, а также полноприводных и некоторых переднеприводных, то в их агрегатах используются исключительно трансмиссионные масла.

     В нашей стране характеристики и обозначения  этих смазочных материалов прежде диктовались  соответствующими советскими стандартами (ГОСТами), но теперь, в условиях широкого проникновения импортных продуктов, преобладающей стала международная классификация.

     Вязкость

     Сегодня повсюду в мире пользуются классификацией вязкости SAE J306, разработанной в США. Ее нормативы и система индексации представлены в соответствующей таблице 1.1.

     Таблица 1.1

     Классы  вязкости, у которых числовой показатель сопровождается буквой "W" (winter - зима) , относятся к сезонным маслам, применяемым в холодное время года. Без него - к сезонным для теплого летнего времени.

     В эксплуатационной практике сезонные трансмиссионные  масла неудобны, да и экономически невыгодны. Срок службы масел в коробках и мостах достаточно дорог, а сезонная замена вынуждается избавляться от продукта, который далеко не выработал свой ресурс. Поэтому и преимущественное распространение получили так называемые загущенные (в обиходе - всесезонные) масла.

     Такой продукт сочетает в себе свойства двух сортов масла - летнего и зимнего, маркировки которых присутствуют в  его индексе. Сам же индекс складывается из этих двух обозначений, написанных через дефис (75W-90, 85W0140 и т.п.).

     Эксплуатационные свойства

     Разработанная американским институтом API классификация  содержит комплексную оценку трансмиссионных  масел по эксплуатационным свойствам. Сегодня она принята повсеместно (табл. 1.2). Пять категорий, предусмотренных системой, показывают применяемость и качественный уровень продуктов, помечаемых соответствующим индексом. Классификация ныне действующего отечественного ГОСТа практически заключается только в буквах, стоящих в начале индекса. 

     Таблица 1.2

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.3 Улучшение аэродинамики автомобиля – эффективный путь экономии топлива

     Форма автомобиля играет немаловажную роль в экономии топлива. Но это еще  не все. Сопротивлению воздуха помогают загруженный багажник на крыше, различные дополнительно установленные наружные элементы. Открытые окна на скорости уже в 50 км/ч повышают расход. А при скорости в 90 км/ч будьте готовы сжечь дополнительно процентов восемь топлива.

     Аэродинамика  автомобилей изучается двумя основными методами — испытаниями в аэродинамической трубе и компьютерным моделированием. Аэродинамические трубы для испытания автомобилей иногда оснащаются подвижной дорожкой, имитирующей движущееся дорожное полотно. Кроме того, колеса испытываемого автомобиля могут приводятся во вращение. Эти меры принимаются для того, чтобы учесть влияние дорожного полотна и вращающихся колес на потоки воздуха.

     Современная автомобильная аэродинамика решает множество задач, в том числе  и задачу экономии топлива. Специалисты должны не только добиться минимального сопротивления воздуха, но и отследить величину и распределение по осям подъемной силы, ведь нынешние автомобили достигают тех скоростей, на которых самолеты уже отрываются от земли. Необходимо предусмотреть и доступ воздуха для охлаждения двигателя и тормозных дисков, продумать вентиляцию салона, расположив в нужных местах отверстия для забора и вытяжки воздуха. Аэродинамика определяет уровень шумов в салоне, заботится о том, чтобы захватывающие грязь воздушные потоки не попадали на стекла, зеркала, фонари и ручки дверей. С ростом скорости не должно меняться и качество очистки лобового стекла.

     Зная  аэродинамические параметры автомобиля, легко оценить его экономичность  на высоких скоростях. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Часть II

     2.1 Задача 1

     Определить  требуемое количество топлива и  указать марку автомобильного бензина  по ГОСТ Р 51105-97 и дизтоплива по ГОСТ 305-82

     Таблица 2.1

 

     Автомобиль  работает в городе с населением свыше 1 млн. человек.

     Решение

     В общем случае нормативный расход автомобильного бензина, дизельного топлива  и газового топлива при расчете  с водителями, выполняющими различные  виды перевозок, определяются по формуле:

     Q_Н = К₁* L/100*(1±D) + К₂*Р/100 + К₃m, л

     Где Q_Н – нормативный расход топлива, л;

     L - пробег автомобиля или поезда, км;

     К₁ - базовая норма расхода топлива на пробег, л/100 км;

     К₂ - норма расхода топлива на транспортную работу и на дополнительную массу прицепа или прицепа, л/100 м;

     К₃ - норма расхода топлива на ездку с грузом, л/ездка;

     P - объем транспортной работы, ткм;

     m - количество ездок с грузом;

     D - поправочный коэффициент (суммарная относительная надбавка или снижение) к нормам в долях единицы.

     Для грузовых таксомоторов, легковых автомобилей, автомобилей, а также грузовых автомобилей, выполняющих транспортную работу не учитываемую в ткм (с почасовой  оплатой)

     Q_Н = К₁*L/100 * (1±D), л

     L = 140 км;

     К₁ = 10 л/100 км;

     Линейные  нормы расхода топлива повышаются при условии работы автотранспорта в черте города, требующей частых остановок – до 10%.

     D = 10% = +0,1

     Следовательно Q_Н = 10*140/100*(1+0,1) = 15,4 л.

     Для данного автомобиля используют автомобильный  бензин марки АИ-92. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.2 Задача 2

     Автотранспортное  предприятие имеет 1000 автомобилей, в том числе 700 с бензиновыми  и 300 с дизельными двигателями. Из 700 бензиновых автомобилей (ГАЗ-302, Газ-3307 и их модификаций) – 200 находятся в эксплуатации менее 3 лет; 300 – от 3 до 8 лет и 200 – свыше 8 лет. Дизельные (МАЗ-5335, МАЗ-53352, МАЗ-504) – соответственно – 50, 200, 50 автомобилей.