Коротко про хіммотологію

Присадки

Всі присадки поділяються на чотири групи:

• присадки, що поліпшують процес згоряння палива (антидетонатори, протидимні присадки і присадки, які зменшують нагароутворення та скорочують затримку самозапалення);

• присадки, що сприяють зберіганню первинних показників якості палива (антиокисні, диспергуючі, а також ті, які перешкоджають виділенню різних осадів з палива, і присадки-диактиватори металів);

• присадки, що перешкоджають шкідливій дії палива на паливну апаратуру (протизношувальні, антикорозійні);

• присадки, які полегшують експлуатацію двигунів при низьких температурах, знижуючи температуру застигання палива (де-пресатори та присадки, що перешкоджають виділенню кристалів льоду).

Для бензинів найчастіше застосовують антидетонатори й анти-окисні присадки. Суміш різних очищених бензинів з присадками і є товарними бензинами.

Людина створила двигун внутрішнього згоряння та машини тільки тоді, коли їй вдалось з'єднати в єдину систему металеву конструкцію і дві рідини – паливо й оливу. Народження поршневого двигуна, у свою чергу, стало причиною появи численних задач та проблем, пов'язаних з застосуванням палива, олив і пластичних мастил.

У сучасному світі сформувалася та діє своєрідна система, до складу якої входять людина, техно- та біосфера.

Під техносферою розуміють усі технічні засоби, створені людиною; під біосферою – живу природу, що оточує людину. Ядром техносфери є комплекс машина-енергія, в якому двигун внутрішнього згоряння як перетворювач енергії палива на механічну роботу відіграє велику, якщо не провідну, роль. Досить сказати, що щорічне споживання ПММ у всьому світі нині сягає кількох сотень мільйонів тонн, а сумарна потужність лише автомобільних двигунів – 30 млрд. кВт.

Оскільки однією з головних умов нормальної та ефективної роботи двигуна є якість і раціональне використання ПММ, вони стають найважливішою ланкою всієї біологічної системи.

Отже, у зв'язку з підвищенням ролі та значення ПММ, коли проблеми якості й раціонального використання їх набули міжгалузевого значення як чинники збільшення надійності та економічності роботи техніки, виникла потреба розробити найкращу основу застосування ПММ. Це привело до становлення на стику ряду наукових дисциплін нової прикладної науки, яка дістала назву «Хіммотологія» від слів «хімія», «мотор» та «логія» (від грецьк. слова logos – наука). Це напрям науки і техніки, пов'язаний з вивченням експлуатаційних властивостей палива, олив, мастил та спеціальних рідин, а також із теорією і практикою їх раціонального використання у техніці.

Хіммотологія – молода наука, що тільки починає розвиватися. Вона склалася на стику хімії та двигунобудування.

Усі проблеми раціонального використання палива й олив у двигунах внутрішнього згоряння можна поділити на первинні та вторинні. Перші виникають у процесі створення або вдосконалення двигуна, коли одночасно розробляються технічні вимоги до якості палива та олив, на яких має експлуатуватися двигун; другі – в умовах експлуатації двигуна, коли ті чи інші чинники зумовлюють необхідність зміни якості палива й олив, що застосовуються.

У першому випадку хіммотологічні проблеми розглядаються у триланковій системі: двигун – паливо – олива (рис. 2), у другому – у чотириланковій: двигун – паливо – олива – експлуатація (рис. 3).

При цьому треба мати на увазі, що в обох випадках раціональне використання палива й оливи може бути досягнуте трьома принципово різними шляхами:

• завдяки вивченню якості палива та оливи з метою створення більш досконалого двигуна і підвищення його ефективності в експлуатації;

• завдяки модернізації двигуна з метою використання більш вигідних за вартістю та ресурсами сортів палива й оливи;

• завдяки одночасній зміні якості палива, оливи та модернізації двигуна.

У хіммотології двигун, а також його нерозлучні супутники – паливо й олива – розглядаються як складові частини чотириланкової системи (див. рис. 3), що відображає якісний взаємозв'язок між її ланками. Насправді ефективність роботи двигуна залежить не тільки від його конструктивних і технологічних особливостей, а й значною мірою і від того, наскільки вдало для нього підібрано паливо й оливу, наскільки повно за якістю вони відповідають вимогам, які до них ставляться.

Якість палива та оливи може бути причиною як збільшення, так і зменшення безвідмовності, довговічності й економічності роботи двигуна, а також може служити основою для внесення конструктивних змін у нього.

Між якістю палива й оливи теж є взаємозв'язок. Завдяки якості оливи можуть бути усунені недоліки та дефекти, що виникають у двигуні з вини якості палива, і навпаки, при зміні якості палива може виникнути потреба зміни якості оливи. Так, дизелі, які працюють на паливі з умістом сірки більш як 0,2 %, мають заправлятися оливою, що містить антиокисні присадки.

Інший приклад.

При переведенні середньообертових дизелів з дизельного палива на залишкове (дешевше, але важче за фракційним складом) зіткнулись з закоксуванням форсунок, підвищенням зношування циліндро-поршневої групи, підгоранням фасок клапанів й утворенням вуглеводневих відкладень у турбокомпресорах. Щоб уникнути цих недоліків, довелося змінити конструкцію форсунок, хімічний склад металів деталей, режим роботи двигуна, а також застосувати оливу вищої якості.

Отже, вирішуючи первинні хіммотологічні проблеми, слід ураховувати не тільки вплив якості палива та оливи на конструкцію двигуна, а й зворотний зв'язок (вимоги конструкції двигуна до якості палива та оливи), а також взаємозв'язок між паливом й оливою.

Перелік вузлів тертя складальних одиниць, агрегатів і систем із зазначенням конкретних марок олив, мастил, палива та спеціальних рідин, що призначаються з урахуванням особливостей ПММ та матеріалів поверхонь деталей, які з ними контактують, а також умов експлуатації машини наводиться на карті та схемі мащення технічної експлуатаційної документації, що розробляється обов'язково з вимогами ГОСТ2.601–68. Карта мащення регламентує і визначає порядок мащення кожної складальної одиниці машини, є складовою частиною системи технічного обслуговування машин. Однак у документації старих машин зазначаються старі ПММ. Підручник допоможе знайти нові ПММ вітчизняного та зарубіжного виробництв.

Вирішення проблем раціонального використання ПММ дає змогу досягти значних успіхів у таких важливих напрямах, як підвищення безвідмовності, довговічності й економічності роботи машин, І зниження витрат цих матеріалів, скорочення асортименту та підвищення ресурсу олив і пластичних мастил.

У наш час стала очевидною необхідність системного підходу до комплексного розвитку двигунобудування та нафтопереробної промисловості. При забезпеченні оптимальних показників системи двигун – ПММ – гідравлічні й охолодні рідини з'явилась можливість досягти найбільшої ефективності використання всіх компонентів цієї системи.

Дуже важливою передумовою для вивчення хіммотології є також істотний вплив показників якості ПММ на навколишнє середовище. Недоцільне застосування ПММ, невідповідність експлуатаційних властивостей конструкції двигуна та гідравлічної системи будівельно-дорожніх машин можуть призвести не тільки до перевитрати палива, мастильних матеріалів і спеціальних рідин, а й до істотного зниження надійності двигуна та машини загалом, а також до підвищення їх шкідливого впливу на біосферу.

Серед найважливіших на сучасному етапі завдань хіммотології виділяють такі:

• удосконалення технічних характеристик двигунів і машин, які підвищують безвідмовність, довговічність та економічність їх роботи;

• створення нових сортів ПММ і розроблення основ їх уніфікації;

• виявлення оптимальних умов, що забезпечують збереження, зниження втрат та встановлення якостей ПММ при їх зберіганні, транспортуванні, заправці, а також використанні;

• створення й упровадження кваліфікаційних методів та їх комплексів для оцінювання експлуатаційних властивостей ПММ;

• розроблення класифікацій палива, олив і мастил;

• розроблення норм витрат ПММ;

• вивчення процесів зміни ПММ та спеціальних рідин у двигунах і механізмах, а також узагальнення досвіду експлуатації та визначення закономірностей, які пов'язують якість палива і мастильних матеріалів з безвідмовністю, довговічністю та економічністю роботи двигуна й механізмів;

• вирішення екологічних проблем, пов'язаних із зменшенням забруднення навколишнього середовища.

Дата добавления: 2014-01-07