Химический состав, свойства и применение латуней в автомобилестроении

В нашем случае коллоидная стабильность (13 %) выше, чем требования ТУ (не более 10 %), следовательно, выше и  вязкость масла, и такая смазка действует  неэффективно.

4. Предел прочности по техническим условиям должен составлять 200 Па·с, а по паспорту, полученному с нефтебазы, предел прочности составляет 150 Па·с.

Предел прочности характеризует  способность смазок не вытекать из узлов трения, противостоять сбросу с движущихся деталей (например, подшипников) под влиянием инерционных сил и удерживаться на наклонных и вертикальных поверхностях не стекая и не сползая. Когда напряжение сдвига превышает предел прочности, смазка начинает течь.

5. Одним из показателей качества масла является его вязкость (сила внутреннего трения). От ее значения зависят техническое состояние двигателя, расход топлива и масла. По вязкостным показателям подбирается масло для определенного двигателя в зависимости от конструкции, технического состояния, условий эксплуатации, сезонности и других факторов. Значение вязкости масла входит в его маркировку в виде цифрового индекса, например, M-8B-I, М-10Г2 где цифры 8 и 10 обозначают значение кинематической вязкости в мм²/с при 100°С. Использование маловязких масел (тем более загущенных — всесезонных) позволяет экономить топливо. Но, с другой стороны, использование маловязкого масла может стать причиной повышенного износа деталей, в том числе абразивного, увеличения расхода масла на угар. Например, расход масла М-53/12Г1 на угар больше по сравнению с расходом на угар масла М-12Г1. Но применение масел с повышенной вязкостью связано с увеличением механических потерь, ухудшением пуска двигателя, увеличением пусковых износов. Масла подбирают такой вязкости, которая обеспечивала бы надежную смазку, небольшой расход на угар, легкий пуск двигателя, отвод теплоты и др. Оптимальное значение вязкости масла в каждом конкретном случае обеспечивает минимальный износ деталей двигателя, достаточную скорость подачи масла к цилиндрам, максимальный отвод теплоты (масло отводит 1.5...4.5% теплоты, выделяемой при сгорании топлива), уплотнение зазоров (это, в свою очередь, обеспечивает минимальный прорыв отработавших газов в масляный картер и расход масла на угар). Масла, в зависимости от вязкостных свойств, используются при зимней и летней эксплуатации. Использование зимой летних сортов масел ведет к дополнительному расходу топлива до 8 %; использование зимних масел летом — к повышенному износу двигателя, увеличению расхода масла на угар.

От значения вязкости зависит прокачиваемость по масляной системе, отвод тепла от трущихся поверхностей, их чистота. Это обеспечивает масло с меньшей вязкостью. Для уплотнения зазоров в изношенных двигателях при работе с повышенными давлениями требуются масла с более высокой вязкостью.

В нашей пластичной смазке ШРБ-4 вязкость повышена (170 Па·с) и это  приводит к увеличению механических потерь, ухудшению пуска двигателя, увеличению пусковых износов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 4

Ассортимент топлив для дизельных двигателей, применяемых  в соответствии с действующими стандартами  и техническими условиями

 

Автомобильные двухтактные  и четырехтактные дизельные двигатели  относят к типу быстроходных (частота  вращения коленчатого вала свыше 1000 мин^-1). Они более требовательны к качеству топлива, чем тихоходные транспортные и стационарные дизельне двигатели.

Ассортимент дизельных топлив, в соответствии с ГОСТ 305-82, включает 3 сорта: арктическое (А), зимнее (З) и летнее (Л). Летнее используется при температуре окружающего воздуха выше 0 °С, зимнее – при температуре до -20°С и арктическое – при температуре до – 50 °С.

В обозначение топлив всех марок  входят массовое содержание серы и  дополнительно температура вспышки  для марки Л и температура застывания для марки З. Так, в обозначении:

• Л-0,2-40 ГОСТ 305-82 — Л - топливо дизельное летнее, массовая доля серы - 0.2 %, 40 - температура вспышки, °С;
• 3-0.4 минус 35 ГОСТ 305-82 — З - топливо дизельное зимнее с содержанием серы 0.4 % и температурой застывания - минус 35 °С;
• А-0.4А ГОСТ 305-82 — А – топливо дизельное арктическое с массовой долей серы 0.2 %).

 Высококачественное  дизельное топливо содержит меньше  серы (0.15%) и имеет лучший фракционный состав. Выбор марки дизельного топлива зависит только от климатических условий и качества используемого масла.

При этом важно помнить, что дизельное топливо вида II по ГОСТ 305-82 с повышенным содержанием серы (более 0.2 %) можно применять только при условии использования для смазки двигателя масла, содержащего многофункциональные присадки (ВНИИНП-370, ВНИИНП-360 и др.), обладающие моющими средствами и нейтрализующие вредное воздействие серного и сернистого газов. В противном случае неизбежен будет повышенный износ деталей двигателя, превышающий нормальный в 1.5 – 3 раза.

Чтобы уменьшить вредное  влияние сернистого топлива, следует также поддерживать нормальный тепловой режим двигателя (не снижать температуру во избежание конденсации паров влаги), более часто заменять фильтрующие элементы масляных фильтров и масло в картере двигателя.

При отсутствии зимнего дизельного топлива можно применять летнее с добавлением не менее 30 % керосина при температуре -10 °С и до 50 % при температуре -20 °С. С понижением температуры от 20 °С до -20 °С вязкость летнего топлива увеличивается в 10 раз, а зимних — в 5 раз. Это следует учитывать при выборе топлива, так как вязкость является основным фактором, характеризующим эксплуатационные свойства его в зимнее время. Перед форсункой вязкость топлива не должна превышать 12 мм²/с.

Для использования летнего  дизельного топлива при отрицательных температурах добавляют депрессорные присадки. Это топливо маркируют ДЗп по ТУ 38.101889 и используют в зимний период при температуре до -15 °С.

В соответствии с ТУ 38.1011348-89 выпускают экологически чистое дизельное топливо. Технические условия предусматривают выпуск двух марок летнего топлива (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) с содержанием серы не более 0.1%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 5

Строение лакокрасочного покрытия. Маркировка лакокрасочных  материалов и покрытий

 

Лакокрасочные материалы (эмаль, грунтовка, шпатлевка) маркируют пятью группами буквенно-цифровых знаков с учетом химического состава и их основного назначения.

Первая группа — наименование лакокрасочного материала — «эмаль», «грунтовка», «шпатлевка».

Вторая группа, обозначаемая двумя буквами, указывает тип основного пленкообразователя по химическому составу: НЦ — нитроцеллюлозный; МЛ — меламинный; ПФ — пентафталевый; БТ — битумный; ФЛ — фенольный; ХВ — перхлорвиниловый и поливинилхлоридный; АК — полиакриловый; ВЛ — поливинилацетальный; ГФ — глифталевый; ЭП — эпоксидный; ПЭ — полиэфирный ненасыщенный; КО — кремнийорганические; МЧ — мочевинные и т. д.

Для лакокрасочных  материалов, обладающих специфическими свойствами, между первой и второй группами знаков через дефис ставят индексы: В — водоразбавляемые; П — порошковые; Э — эмульсионные; Б — без активного растворителя.

Третья группа — отделяемая от второй также через дефис, определяет основное назначение лакокрасочного материала и маркируется цифрой от 1 до 9 в обозначении эмалей, «0» — в обозначении грунтовок и «00» - в обозначении шпатлевок. Цифра 1 означает, что эмаль атмосферостойкая, 2 — ограниченно атмосферостойкая; 3 — консервационная; 4 — водостойкая; 5 — специальная; 6 — маслобензостойкая; 7 — химически стойкая; 8 — термостойкая; 9 — электроизоляционная.

Четвертая группа определяет порядковый номер, присвоенный данному лакокрасочному материалу, и обозначается одной, двумя или тремя цифрами.

При наличии  некоторых специфических особенностей лакокрасочного материала возможно добавление буквенного индекса. Например, «ГС» и «ХС» эмали горячей и холодной сушки соответственно; «ПГ» — пониженной горючести.

Пятая группа знаков обозначает цвет лакокрасочного материала и дается полным словом.

Так, например, из обозначения «Эмаль В-ПЭ-1179 красно-оранжевая» видно: эмаль — вид материала; В — водоразбавленная; ПЭ — полиэфирная ненасыщенная; 1 — атмосферостойкая; 179 — порядковый номер; красно-оранжевая — цвет эмали.

В обозначении грунтовки  — «грунтовка ГФ-020 коричневая» означает: грунтовка — вид материала; ГФ — глифталевая; 0 — грунтовка; 20 — порядковый номер, коричневая — цвет грунтовки.

В обозначении  шпатлевки — «шпатлевка НЦ-007 красно-коричневая» означает: шпатлевка — вид материала; НЦ — нитроцеллюлозная; 00 — шпатлевка; 7 — порядковый номер; красно-коричневая — цвет шпатлевки.

Лакокрасочные покрытия классифицируются по материалу  покрытия, внешнему виду поверхности покрытия (класс покрытия) и по условиям эксплуатации (группа покрытия).

Наиболее  высокие требования к лакокрасочным покрытиям предъявляются при окраске кузовов легковых автомобилей. Эти покрытия состоят из фосфатной пленки, грунтовки, шпатлевки (при ремонте автомобилей) и нескольких (2—5) слоев эмали. Они должны отвечать требованиям 1-го класса.

Покрытие  кузовов автобусов, кабин, оперения и капотов грузовых автомобилей состоит из грунтовки, местной шпатлевки (при ремонте) и двух-трех слоев эмали и должно отвечать требованиям 2-го класса.

Агрегаты  автомобилей (двигатели, рамы, колеса и  др.), а также грузовые платформы покрываются одним слоем грунта (не всегда) и одним-двумя слоями эмали. К этим покрытиям предъявляются требования 3-го и 4-го классов.

Таким образом, лакокрасочное покрытие в наиболее полном виде состоит из фосфатной пленки, грунтовки, местной шпатлевки, общей шпатлевки и слоев эмали. Общая толщина лакокрасочного покрытия обычно не превышает 40—300 мкм (рисунок 5.1).

Качество  лакокрасочного покрытия и его долговечность  возрастают, если перед грунтовкой поверхность подвергается химической обработке растворами солей фосфорной кислоты, так называемому фосфатированию или бондеризации. В результате фосфатирования на поверхности металла образуется фосфатная пленка (серого цвета) толщиной 2—5 мкм нерастворимых в воде фосфорнокислых соединений, которая защищает металл от коррозии, и в том числе в местах царапин лакокрасочного покрытия, куда проникает влага, а также улучшает сцепление лакокрасочного покрытия с металлом.

 

 

Рисунок 5.1 Схема лакокрасочного покрытия:

1 – окрашиваемая поверхность; 2 – фосфатирующий слой; 3 – грунтовка; 4 – местная шпатлевка; 5 – сплошная шпатлевка; 6 – заполнитель неровностей; 7 – слои эмали.

Фосфатирование  производится окунанием с выдержкой, а при небольших поверхностях - кистью или тампоном, смоченным раствором или пастой.

Перед фосфатированием  поверхности тщательно очищают, после фосфатирования - промывают водой, подсушивают и подвергают грунтовке не позднее, чем через двое суток. Для получения фосфатирующего раствора выпускают фосфатирующий концентрат (цинковый фосфат) КФ-1 и пасты.

Грунтовка наносится сплошным ровным тонким слоем (толщиной 10 - 20мкм) после фосфатирования или непосредственно на тщательно очищенную окрашиваемую поверхность.

Вязкость большинства  грунтовок составляет от 15 до 24 с  по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 18 - 20 °С. Это позволяет наносить их тонким слоем (расход 100-120 г/м²), улучшить сцепление с окрашиваемой поверхностью и заполнение мелких пор.

При ремонте  чаще всего используется грунтовка ГФ-021, содержащая инертные пигменты красно-коричневого цвета. Ее можно наносить под любые эмали, она обладает хорошей адгезией, легко шлифуется, стойка при температурах от - 40 до + 60 °С. Высыхает при 18 - 22 °С за 48 ч, а при 100—110°С за 35 мин. Растворителем служит смесь уайт-спирита с сольвентом, скипидаром или ксилолом в соотношении 1:1. Кроме того, применяются грунтовки ГФ-089, ПФ-020, ФЛ-ОЗк, ФЛ-ОЗкк, НЦ-097, МЛ-029, Б-241/3 (бензостойкая), ГФ-018, ГФ-0119, ГФ-073, ПФ-0142 и др.

Фосфатирующий грунт ВЛ-02 и ему подобные выгодно отличаются тем, что образуют на поверхности не только слой грунтовки, но и пленку фосфорнокислых соединений суммарной толщиной 8 - 12 мкм. Основной компонент этих грунтовок — суспензия пигментов в поливинилбутирольном лаке, второй (кислотный разбавитель) — водно-спиртовый раствор ортофосфорной кислоты. Перед применением они смешиваются, выдерживаются 30 мин и разбавляются растворителем. После фосфатирующей грунтовки наносится второй слой грунтовки ФЛ-ОЗк, ГФ-021 или другой.

На автозаводах  широко применяют водорастворимую грунтовку В-ЭП-0117. Ее наносят как распылением, так и электроосаждением.

Шпатлевка не улучшает механические качества лакового покрытия, и, более того, при значительной толщине шпатлевки происходит снижение прочности лакокрасочного покрытия. Поэтому для уменьшения слоя шпатлевки поверхность перед окраской должна быть хорошо выровнена и может иметь только риски и незначительные углубления. Толщина слоя при эпоксидных и полиэфирных шпатлевках должна быть не более 2 мм, а при нитроцеллюлозных, алкидноспиртовых, алкидных — не более 0.3 мм, и наносить их необходимо несколькими слоями. Глубокие вмятины до покрасочных работ заполняются термопластиками и эпоксидными пастами. При этом обращается внимание на то, чтобы температура сушки лакокрасочного покрытия была бы ниже температуры разрушения наполнителей.

Шпатлевки, кроме  эпоксидных и на основе ненасыщенных полиэфиров, наносят только на загрунтованную или окрашенную поверхность.

Шпатлевание бывает местное, когда устраняют отдельные неровности, и сплошное, когда (после местного шпатлевания) шпатлевку наносят на всю поверхность. Шпатлевку наносят шпателем, а при использовании шпатлевки в виде жидкости ее наносят на поверхность при помощи краскораспылителя. После шпатлевания поверхность шлифуют. Поверхность после шлифования должна быть ровной и гладкой. При окраске автомобилей широко используют нитроцеллюлозные шпатлевки НЦ-008 (защитно-серая), НЦ-007 (красно-коричневая), МС-006, ПФ-0020, грунт-шпатлевки эпоксидные ЭП-0010 и ЭП-0020. Грунт-шпатлевки можно наносить непосредственно на металл. Перед употреблением к ним добавляют отвердитель № 1 (50 %-ный раствор гексаметилендиамина в спирте) в количестве 8.5 % масс.