Взамен тормозным жидкостям «Томь» и «Роса» разработаны жидкости «Томь-4» и «Роса-4».

ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ

 

ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ульяновский государственный педагогический университет

имени И.Н. Ульянова»

(ФГБОУ ВПО «УлГПУ им. И.Н. Ульянова»)

 

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ

 

ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

 

 

Методические указания

 

Составители Р.М Садриев

В. И. Тарханов

 

 

Ульяновск 2016

 

УДК 665.767:629.11 (076)

ББК 39.33-08я7

Т38

 

 

Рецензент канд. техн. наук, доцент В. М. Холманов

 

Одобрены секцией методических пособий научно-методического

совета университета

 

 

Т38 Технические жидкости для автомобилей: Методические указания

/ cост. В. И. Тарханов. – 3-е изд., перераб. – Ульяновск: УлГпУ,

2016. – 24 с.

 

 

Составлены в соответствии с программой курса «Эксплуатационные материалы (химмотология)». В методических указаниях представлены сведения о назначении, свойствах, составе, классификациях, обозначении и ассортименте технических жидкостей, которые используются при эксплуатации автомобилей и тракторов. В третьеи издании отражены новые стандарты и публикации.

Предназначены для студентов заочной и очной формы обучения специальностей:

 

УДК 665.767: 629.11(076)

ББК 39.33-08я7

 

 

 

ÓТарханов В.И., составление, 2016

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

ВВЕДЕНИЕ.………………………………….
1. ПУСКОВЫЕ ЖИДКОСТИ ………………………………………..
2. ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ …………………………………
3. ТОРМОЗНЫЕ ЖИДКОСТИ ……………………………………….
4. АМОРТИЗАТОРНЫЕ ЖИДКОСТИ ……………………………..
5. ЖИДКОСТИ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ
6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ ……………………………..
7. СТЕКЛООМЫВАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ ………………………..
Библиографический список ………………………………

 

ВВЕДЕНИЕ

 

При эксплуатации автомобилей и тракторов, наряду с топливами и смазочными материалами, широко используются различные технические жидкости. Их эксплуатационные и потребительские свойства в значительной степени определяют надежность, безопасность и экономичность автотракторной техники.

Методические указания составлены на основе действующих отечественных и международных стандартов и опубликованных в периодической печати данных, которые обобщены, систематизированы и методически обработаны автором. В методических указаниях изложено назначение, состав, свойства, классификация, обозначение и ассортимент технических жидкостей для автотракторной техники.

В третьем издании получили надлежащее отражение новые стандарты и публикации.

 

1. ПУСКОВЫЕ ЖИДКОСТИ

 

Пусковые жидкости применяются для облегчения пуска двигателей внутреннего сгорания при низких температурах. Они впрыскиваются во впускной тракт одновременно с началом вращения коленчатого вала двигателя от стартера. Эффект достигается за счет снижения частоты принудительного вращения коленчатого вала, при которой обеспечивается пуск холодного двигателя.

В нашей стране производятся пусковые жидкости марок:

«Холод Д-40», «Холод Д-50», «Холод Д-55К» для дизелей;

«Арктика» для бензиновых двигателей (табл. 1.1).

 

 

Таблица 1.1.

Состав пусковых жидкостей

 

Компонент	Массовый состав жидкости, %
«Холод Д-40»	«Арктика»
Диэтиловый эфир O(С2H5)2 Смесь низкокипящих углеводородов Изопропилнитрат C3H7NO2 Масло с присадками		45…60 35…55 1…5

 

 

Основным компонентом пусковых жидкостей является диэтиловый эфир. Он имеет низкую температуру кипения (34,5^оC), высокое давление насыщенных паров, низую температуру самовоспламенения и широкие концентрационные пределы воспламенения. При пуске дизеля эфир обеспечивает самовоспламенение горючей смеси при относительно невысоких температурах (190…220^оС). В карбюраторных двигателях эфир позволяет воспламенять очень бедные смеси.

Для снижения скорости нарастания давления в камере сгорания двигателя в состав пусковых жидкостей вводятся изопропилнитрат и смесь низкокипящих углеводородов (фракция с температурой кипения 30…100^оС). Мягкая работа дизеля в период пуска обеспечивается постепенным воспламенением компонентов горючей смеси в последовательности: эфир, изопропилнитрат, низкокипящие углеводороды, основное топливо. Небольшая добавка изопропилнитрата в жидкости для бензиновых двигателей ускоряет подготовку эфира и низкокипящих углеводородов к воспламенению от искры, а высокое содержание низкокипящих углеводородов обеспечивает плавный переход к работе двигателя на бензине.

Снижение интенсивности изнашивания трущихся деталей при пуске двигателя достигается введением в состав пусковых жидкостей смазочного масла, содержащего противоизносные и противозадирные присадки. Исследованиями установлено, что для снижения пускового износа в составе дизельных пусковых жидкостей должно быть не менее 10% масла. В жидкости''Арктика'' содержание масла невелико во избежание нарушений в работе свечей зажигания вследствие замасливания электродов.

Пусковые жидкости поставляются потребителям в аэрозольной упаковке как беспропеллентной, так и с пропеллентом (сжиженным или сжатым газом). Аэрозольный баллон перед применением необходимо согреть.

 

 

Если смазочная система правильно спроектирована, заправлена соответствующим температуре воздуха маслом и применяется нужное топливо, то при возникновении трудностей с зимним пуском двигателя достаточно впрыснуть аэрозоль в воздухозаборник. В противном случаем необходимо снять крышку с корпуса воздушного фильтра и распылить аэрозоль в диффузор карбюратора или во впускной коллектор двигателя с впрыском топлива. При этом следует помнить, что избыток пусковой жидкости в заряде дизельного двигателя может вызвать его повреждение.

Введение пусковых жидкостей в дизельные двигатели грузовых автомобилей осуществляется пусковыми устройствами с распылителями, которые применяются в автопарках [8, 9].

Из условия прокачиваемости моторных масел [10, с. 24] следует, что пусковые жидкости позволяют пускать холодные двигатели без подогрева при температуре воздуха не ниже минус 40 С. Аккумуляторные батареи при этом должны быть полностью заряженными. В условиях более низких температур двигатели можно пускать только после предварительного подогрева. Однако и в этом случае применение пусковых жидкостей позволяет сократить длительность предпускового подогрева двигателя и повысить надежность пуска.

В продаже имеются зарубежные пусковые жидкости, которые готовятся также на основе эфиров. Они рекомендуются для зимнего пуска бензиновых и дизельных двигателей, например:

- моторная пусковая жидкость (Engine Starting Fluid, Starting Fluid) в аэрозольной упаковке;

- жидкость для распыления (sрrey) при пуске мотора (Motor Start, Blitz Start, Start Fix).

 

2. ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ

 

Охлаждающие жидкости применяются для поглощения и отвода тепла от двигателей внутреннего сгорания. В закрытой системе охлаждения под избыточным давлением жидкость непрерывно принудительно циркулирует, нагреваясь в двигателе и охлаждаясь воздухом в радиаторе.

Для нормальной работы системы охлаждения жидкости должны удовлетворять ряду требований:

- иметь высокую теплоемкость и теплопроводность;

- не замерзать и не кипеть при рабочих температурах;

- не вспениваться;

 

- не вызывать коррозии металлов и разрушений резины;

- защищать металлы от коррозии;

- обладать стабильностью против окисления;

- не образовывать отложений и осадка;

- не течь через соединения шлангов и уплотнения;

- смазывать уплотнения валика насоса;

- не вызывать кавитационного изнашивания охлаждаемых поверхностей двигателей.

В системах охлаждения форсированных двигателей применяются низкозамерзающие охлаждающие жидкости – антифризы. В разное время они изготовлялись на основе водных растворов спиртов, гликолей, глицерина и некоторых неорганических солей.

 

 

2.1. Этиленгликолевые антифризы

 

Наибольшее распространение в качестве низкозамерзающих охлаждающих жидкостей получили водные растворы этиленгликоля – двухатомного спирта НОСН₂СН₂ОН. Изменяя соотношение этиленгликоля и воды, можно получить растворы с температурой замерзания от 0 до минус 70 ^оС (рис. 2.1.).

Все отечественные этиленгликолевые антифризы должны удовлетворять основным требованиям и нормам, приведенным в табл. 2.1.

 

 

Рис. 2.1. Кривая кристаллизации водных растворов этиленгликоля

 

Таблица 2.1.

 

Общие показатели охлаждающих жидкостей (из ГОСТа 28084-89)

 

 

Показатель	Норма для жидкости
ОЖ-40	ОЖ-65
Плотность, г/см3 Температура начала кристаллизации, оС, не выше Фракционные данные: температура начала перегонки, оC, не ниже массовая доля жидкости, перегоняемой до 150оС, %, не более Коррозионное воздействие на металлы, г/м2×сутки, не более: медь, латунь, сталь, чугун, алюминий припой Вспениваемость: объем пены, см3, не более устойчивость пены, с, не более Набухание резин, %, не более Водородный показатель (рН) Щелочность, см3, не менее	1,065…1,085   -40           0,1 0,2   7,5…11,0	1,085…1,100   -65           0,1 0,2   7,5…11,0

 

 

Внешний вид – прозрачная однородная окрашенная жидкость без механических примесей. Цвет устанавливают в нормативном документе на конкретный вид охлаждающей жидкости.

 

 

Кроме того стандартом установлены требования к охлаждающей жидкости ОЖ-К – концентрату с массовой долей воды не более 5 %, который предназначен для получения рабочих охлаждающих жидкостей путем разбавления его водой.

Охлаждающая жидкость ОЖ-40 используется при температуре окружающей среды не ниже минус 40^оС, а охлаждающая жидкость ОЖ-65 – в районах Крайнего Севера; обе жидкости пожаровзрывобезопасны.

Торговые марки антифриза отличаются композициями присадок (ингибиторов коррозии, антикоррозионной, противопенной и др.), цветом, сроком службы и ресурсом. Охлаждающие жидкости ОЖ-К «Лена», ОЖ-40 «Лена» и ОЖ-65 «Лена» имеют срок службы три года. По техническим условиям, утвержденным в 1996 году и позднее, производятся охлаждающие жидкости ТОСОЛ нового поколения, присадки которых не содержат вредных соединений, например: ТОСОЛ АМ, ТОСОЛ А-40М, ТОСОЛ ОЖ-К, ТОСОЛ-ТС FELIX. С1999 года выпускается охлаждающая жидкость ''Гелис'' оранжевого цвета, краситель которой люминисцирует в ультрафиолетовых лучах, позволяя легко обнаружить места возможной утечки жидкости. Имеются в продаже зарубежные Antifreeze. Отметим, что этиленгликолевые охлаждающие жидкости разных производителей несовместимы друг с другом за некоторым исключением.

Основной недостаток этиленгликолевых охлаждающих жидкостей – их токсичность. Этиленгликоль – яд. Попавшую на кожу охлаждающую жидкость необходимо смыть водой. Разработана охлаждающая жидкость на основе пропиленгликоля, который не ядовит.

 

 

2.2. Глицериновые антифризы

 

Высококачественные охлаждающие жидкости образуют водные растворы глицерина – трехатомного спирта С₃Н₅(ОН)₃. В зависимости от содержания глицерина в воде получаются антифризы с различной температурой замерзания:

содержание глицерина, % … 10 20 30 40 50 60 70 80

температура замерзания, ^оС -2 -5 -9 -15 -20 -35 -40 -20

Однако для получения антифриза с низкой температурой замерзания необходимо растворить в воде 60…70% глицерина, что не всегда экономически выгодно.

 

 

2.3. Солевые антифризы

 

Солевый антифриз представляет собой водный раствор неорганических солей. Известен, например, водный раствор хлоридов кальция и натрия, который замерзает при температуре минус 45 ^оС.

В отличие от этиленгликолевых охлаждающих жидкостей солевые антифризы не ядовиты, не повреждают эмаль автомобиля, их относительно несложно утилизировать.

Основной недостаток солевых антифризов – они сильные электролиты, вызывающие коррозию металлов. Кроме того, при выкипании солевых растворов образуются кристаллы, способные закупорить каналы системы охлаждения. Солевые антифризы в системах охлаждения двигателей отечественных автомобилей не применяются.

3. ТОРМОЗНЫЕ ЖИДКОСТИ

 

Тормозные жидкости применяются в гидравлических системах приводов тормозов и сцепления автомобилей. Они передают давление на поршни тормозных механизмов колес и поршень выключения сцепления. Для гарантированной работы тормозов в экстремальных условиях свойства жидкостей должны удовлетворять ряду требований, которые состоят в следующем.

Тормозные жидкости гигроскопичны, то есть поглощают влагу из воздуха. А чем больше в них воды, тем ниже температура кипения. В результате наступает момент, когда при торможении жидкость в системе закипает, вызывая отказ тормозов. Поэтому регламентируются два значения температуры кипения жидкости: без влаги и с содержанием воды 3,5% по массе.

Жидкость, передающая давление, должна сохранять текучесть и при низкой температуре. Кинематическая вязкость жидкости не должна превышать 1800 мм²/с при минус 40 ^оС и 1500 мм²/с при минус 55 ^оС для специального северного исполнения.

Тормозные жидкости являются смазочным материалом для трущихся пар гидравлических приводов и должны иметь хорошие противоизносные свойства. Кинематическая вязкость жидкости при 100 ^оС должна быть не менее 2 мм²/­с.

Жидкость не должна оказывать коррозионного воздействия на металлические детали тормозных систем.

Воздействие тормозных жидкостей на уплотнительные резиновые детали, вызывающее их набухание, ограничивается нормативами.

Высокая физическая и химическая стабильность жидкости повышает надежность тормозной системы.

 

 

3.1. Полигликолевые тормозные жидкости

 

Современные тормозные жидкости, применяемые во всем мире, представляют смеси полигликолевых эфиров и полигликолей с антиокислительными, антикоррозионными и другими присадками. Они гигроскопичны. Поглощаемая жидкостью вода наряду со снижением температуры кипения приводит к росту низкотемпературной вязкости и коррозионного воздействия на металлы. В этой связи в жидкости добавляют борсодержащие эфиры, которые, гидролизуясь, соединяются с водой.

Обычно свойства тормозных жидкостей на полигликолевой основе сопоставляются с требованиями международных стандартов (ISO) и американских спецификаций (SAE, DОТ), приведенными в табл. 3.1. Отечественные тормозные жидкости представлены в табл. 3.2.

Таблица 3.1.

 

Основные требования к полигликолевым тормозным жидкостям

 

Показатель	Норма по спецификации
SAE J1702f/ Arctic	SАЕ	ISO	DОТ-3	DОТ-4	DОТ-5-1
Вязкость, мм2/с, не более: при минус 55 оС при минус 40 оС Температура кипения, оС, не ниже: свежей жидкости «увлажненной» жидкости	-     -	-     -	-	-	-	-

 

Таблица 3.2.

 

Характеристика отечественных тормозных жидкостей

 

Показатель	Норма для жидкости
«Нева»	«Томь»	«Роса
Вязкость кинематическая, мм2/с: при 100 оС, не менее при 50 оС, не менее при минус 40 оС, не более Температура кипения, оС, не ниже: свежей жидкости ''увлажненной'' жидкости Набухание резин, %, не более Коррозионное воздействие на металлы, г/м2, не более: сталь, чугун алюминий медь, латунь

 

Цвет «Невы» и «Томи» от светло-желтого до желтого, «Росы» от светло-желтого до светло-коричневого.

«Нева» – первенец современного ряда тормозных жидкостей, ныне устарелый. Основные компоненты: гликолевый эфир и полиэфир с добавлением антикоррозионной присадки. Главный недостаток – повышенная гигроскопичность, вследствие чего уже через год эксплуатации температура кипения приближается к критической.

«Томь» в свое время была разработана на замену жидкости «Нева» для широкого применения. В ее составе – концентрированный гликолевый эфир, полиэфир, бораты и присадки. Насыщение влагой, близкое к критическому, наступает у этой жидкости примерно через два года эксплуатации. По эксплуатационным свойствам «Томь» удовлетворяет нормативам спецификации DОТ-3 без каких-либо ограничений по применению.

«Роса – более совершенная тормозная жидкость. Основной компонент – борсодержащий полиэфир с присадками. Температура кипения снижается до 150 ^оС только после трех лет эксплуатации. Последняя модификация «РОС ДОТ-4,5» на сегодня обладает наиболее высоким уровнем эксплуатационных свойств. Она без ограничений пригодна для использования в современных отечественных автомобилях, в том числе с АВS.

Взамен тормозным жидкостям «Томь» и «Роса» разработаны жидкости «Томь-4» и «Роса-4».

Импортную тормозную жидкость (Brake Fluid) можно использовать в современных зарубежных и отечественных автомобилях при условии, что она рекомендована изготовителем для любых машин и при этом имеет маркировку DОТ-4 или DОТ-5.

Для проверки температуры кипения тормозной жидкости применяются приборы Brake Fluid Tester, Bendix Flutest и др. Если температура кипения тормозной жидкости ниже 160^оС, то ее следует заменить.

 

 

3.2. Касторовая тормозная жидкость

 

Тормозная жидкость БСК представляет собой смесь равного количества касторового масла и концентрированного бутанола, окрашенную в оранжево-красный цвет. БСК не повреждает эмаль автомобиля. Ее можно использовать при температуре не ниже минус 20^оС. Попадание воды вызывает расслоение жидкости и она становится непригодной к использованию. Температура кипения жидкости всего 115 ^оС. БСК непригодна для современных автомобилей, тем более с дисковыми тормозами. По назначению эта жидкость применяется только в автомобилях устарелых моделей и в сельскохозяйственной технике.

4. АМОРТИЗАТОРНЫЕ ЖИДКОСТИ

 

Амортизаторы предназначены для гашения механических колебаний. Рабочая жидкость в них многократно протекает под давлением сквозь узкие каналы клапанов и дросселей, нагреваясь до высокой температуры. Охлаждаются амортизаторы воздушным потоком при движении машины.

Несмотря на разнообразие конструкций амортизаторов, функция жидкости в них одна и та же. Различие в требованиях к амортизаторной жидкости относится главным образом к вязкости, вязкостно-температурным характеристикам и противоизносным свойствам. Кроме того, жидкость должна иметь высокую стабильность против окисления, минимальную склонность к образованию пены, низкую испаряемость, а также не вызывать коррозии металлов и защищать их от коррозии при попадании воды, иметь хорошую совместимость с резинами.

В качестве основы амортизаторных жидкостей используется полиэтилсилоксановая жидкость. Она обладает хорошими вязкостно-температурными свойствами, высокой термической и термоокислительной стабильностью, малой испаряемостью, инертна к эластомерам, не вызывает коррозии металлов, но притом имеет плохие смазочные свойства. Поэтому она часто используется в композиции с хорошо очищенными маловязкими минеральными маслами. Такой состав жидкости обусловливает пологую вязкостно-температурную кривую и низкую температуру застывания. Во многих случаях в жидкость добавляются антиокислительные, противоизносные и противопенные присадки. Высококачественные жидкости для амортизаторов содержат, кроме того, антифрикционные присадки, препятствующие возникновению повышенного шума (свиста) при высоких нагрузках.

Наиболее широкое применение в телескопических и рычажно-кулачковых амортизаторах автомобилей имеет жидкость АЖ-12т, которая представляет собой композицию глубокоочищенного масла из сернистой нефти и полиэтилсилоксановой жидкости с добавлением антиокислительной и противоизносной присадок (табл. 4.1.). Используется жидкость при температуре от минус 50 до плюс 60 С.

Для всесезонной работы гидравлических амортизаторов автомобилей предназначено масло МГП-12 – стабильная смесь маловязкого низкозастывающего минерального масла, полиэтилсилоксановой жидкости, животного жира, полимерной депрессорной, противоизностной, антиокислительной и противопенной присадок (табл. 4.2).

Несколько лучшими свойствами обладает амортизаторная жидкость ГРЖ-12, а также разработанные на ее основе марки «Славол АЖ» и «Лукойл АЖ».

 

 

Таблица 4.1.

Показатели амортизаторной жидкости АЖ-12т (из ГОСТа 23008-78)

Показатель

Норма

Вязкость кинематическая, мм2/с: при 50 оС, не менее при 100 оС, не менее при минус 40 оС, не более Температура, оС: застывания, не выше вспышки в закрытом тигле, не ниже Стабильность против окисления: кислотное число, мг КОН/г жидкости, не более: до окисления после окисления Испаряемость жидкости при 100 оС, %, не более Трибологические характеристики на четырехшариковой машине: диаметр пятна износа (Ди) при Р = 196 Н, мм, не более критическая нагрузка (Рк), Н, не менее нагрузка сваривания (Рс), Н, не менее индекс задира (Из), Н, не менее Пенообразование, см3, не более, при температуре: 24 оС 94 оС 24 оС (после испытания при 94 оС)

3,6   -52     0,04 0,1 0,1   1,0

 

Внешний вид – прозрачная жидкость от светло-желтого

до светло-коричневого цвета.

 

Таблица 4.2.