1.Materiały eksploatacyjne.doc

1.               MATERIAŁY EKSPLOATACYJNE

Materiały eksploatacyjne – są to środki, które umożliwiają lub ułatwiają użytkowanie     i obsługiwanie maszyn i urządzeń (rys. 1.1)

Rys. 1.1.  Podział materiałów eksploatacyjnych

1.1. Paliwa

Podział paliw przedstawiono na rys. 1.2.

Rys. 1.2. Podział paliw

Podstawowe pojęcia

Ø      Liczba cetanowa (LC) – skłonność paliwa do samozapłonu i wyrażona jest liczbą od 0 ÷ 100. Liczba cetanowa ON powinna się mieścić w przedziale od 40 do 60:

o       LC<40 powodują twarda pracę silnika;

o       LC>60 pogarsza się jakość spalania i wzrost zużycia paliwa;

Ø      LICZBA OKTANOWA (LO) - stopień odporności paliwa na detonacje w procesie spalania w silniku o ZI (zdolność do spalania bezstukowego). Im liczba oktanowa paliwa jest wyższa, tym odporność tego paliwa na detonację jest większa;

Ø      Temperatura zapłonu – najniższa temperatura, w której badany produkt naftowy ogrzewany w ściśle określonych warunkach wydzieli ilość pary wystarczającej do wytworzenia z powietrzem mieszaniny zapalającej się po zbliżeniu płomienia;

Ø      Temperatura samozapłonu – najniższa temperatura, której łatwopalne substancje zapalają się bez działania źródła otwartego ognia;

Ø      Temperatura mętnienia – temperatura, w której przy oziębieniu oleju smarowego lub paliwa w ustalonych warunkach zaczynają się z niego wytwarzać węglowodory parafinowe lub inne stałe substancje powodujące widoczne gołym okiem lekkie zmętnienie produktu;

Ø      Lepkość – właściwość cieczy nazywana tarciem wewnętrznym – opór jaki stawiają cząsteczki cieczy podczas przesuwania względem siebie sąsiednich jej warstw;

Ø      Smarność smaru – zdolność smaru do tworzenia warstw ochronnych na danej powierzchni tarcia;

Ø      Wskaźnik lepkości – wskaźnik ten charakteryzuje zmienność lepkości badanego oleju w porównaniu ze zmianami lepkości dwóch olejów wzorcowych dla których umownie przyjęto wartości tych wskaźników jako równe 100.

1.1.1. Paliwa do silników o zapłonie samoczynnym

Silniki o zapłonie samoczynnym (silniki wysokoprężne) zasilane są paliwami ciekłymi, zwanymi olejami napędowymi (ON). Są to paliwa ciężkie, otrzymane z destylacji ropy naftowej jako frakcja skraplająca się bezpośrednio po nafcie.

Paliwa do silników o ZS dzielą się na paliwa:

Ø      o zawartości siarki S – 0,3%:

·       DL – letni, stosowany w temperaturach nie niższych niż 0°C;

·       DP – przejściowy, stonowany w temperaturach nie niższych niż  -12°C;

·       DZ – przejściowy, stosowany w temperaturach nie niższych niż  -20°C;

Ø      o zawartości siarki S < 0,2%:

·      EDL – letni stosowany w temperaturach nie niższych niż 0°C;

·      EDP – przejściowy, stosowany w temperaturach nie niższych niż  -15°C;

·      EDZ – przejściowy, stosowany w temperaturach nie niższych niż  -20°C;

Ø        Biodiesel - olej napędowy z dodatkiem estrów olejów rzepakowych:

·      ON Bio DL – letni;

·      ON Bio DP – przejściowy;

·      ON Bio DZ – zimowy.

W wojsku  przez cały rok ze względu na temperaturę krzepnięcia olejów zimowych stosuje się:

Ø      IZ-40 –  (F9054) – olej zimowy o temperaturze krzepnięcia –40°C

Ø      IZ-50 – olej zimowy o temperaturze krzepnięcia –50°C.

Wymagania stawiane paliwom do silników o ZS (oleje napędowe):

Ø      równomierny dopływ paliwa do cylindrów we wszystkich warunkach eksploatacyjnych;

Ø      dobra zdolność rozpylania i mieszania się z powietrzem, łatwy rozruch silnika;

Ø      łatwość zapłonu;

Ø      odporność na nie tworzenie się nadmiernej ilości osadów;

Ø      wykazywać dużą trwałość w warunkach składowania, nie działać korodująco.

1.1.2. Paliwa do silników o zapłonie iskrowym

Paliwa do silników z zapłonem iskrowym to:

Ø      benzyny;

Ø      etyliny.

Najbardziej rozpowszechnionym paliwem do silników o ZI jest benzyna otrzymywana z ropy naftowej (benzyna naturalna) bądź w wyniku syntezy węgla i wodoru (benzyna syntetyczna).

BENZYNY

B70  B90  B95   B98

(B-70 i B-90 - w wojsku - mają zastosowanie jako paliwa do pił spalinowych oraz jako środek do mycia drobnych części sprzętu technicznego, a także odtłuszczania, np. przed malowaniem)

bezołowiowe:

Ø      95 Eurosuper –  Pb95 (WB95) kod MPS F-67

Ø      98 Eurosuper plus

Wymagania stawiane paliwom do silników o ZI (benzyny, etyliny):

Ø      szybko i sprawnie tworzyć jednorodną mieszankę paliwowo-powietrzną o odpowiednim składzie, przy dowolnych warunkach pracy silnika, dobrze odparowywać,
umożliwiać pewny rozruch silnika;

Ø      zapewnić normalne bezdetonacyjne spalanie;

Ø      nie wytwarzać dużej ilości substancji smolistych;

Ø      wykazywać dużą trwałość w warunkach składowania;

Ø      nie zawierać zanieczyszczeń mechanicznych oraz wody, nie tworzyć korków parowych w układzie zasilania;

Ø      nie działać korodująco.

Najczęściej stosowane etyliny: E-94, U 95, U 95 Pb (bezołowiowa)

W celu uzyskania lepszych własności paliwa, np. poprawienie własności smarnych dodaje się do benzyn czteroetylek ołowiu (w postaci płynu etylowego ). Tak otrzymane benzyny noszą nazwę benzyn etylizowanych (etylin). Stosowane są one do starszych typów silników.

Poza paliwami płynnymi, również paliwa gazowe mogą być stosowane do zasilania silników.

Paliwa gazowe można podzielić na dwie grupy:

Ø      gazy skroplone (płynne) - dają się skroplić w temperaturze otoczenia przy zastosowaniu określonego, niewielkiego ciśnienia (propan, butan);

Ø      gazy sprężone - niska temperatura krytyczna uniemożliwia przejście w stan płynny   w temperaturze otoczenia (gaz koksowniczy, gaz miejski i gaz ziemny).

Z wymienionych paliw gazowych największe zastosowanie mają: propan, butan, gaz ziemny i rafineryjny, które są mieszaniną węglowodorów (najlżejszych homologów metanu oraz niewielkich ilości powietrza, siarkowodoru i innych gazów.

Coraz szersze zastosowanie mają także paliwa wytwarzane na bazie roślinnego oleju, np. rzepakowego.

1.2. Oleje

1.2.1. Oleje silnikowe

Podział olejów silnikowych przedstawiono na rys. 1.3.

Rys. 1.3. Podział olejów silnikowych

Zadania oleju silnikowego

Ø      smarowanie w szerokim zakresie temperatur;

Ø      chłodzenie elementów wewnętrznych;

Ø      uszczelnianie, główne węzeł T-PT-C;

Ø      utrzymanie czystości powierzchni smarowych;

Ø      ochrona przed korozją części metalicznych.

Zadanie te mogą być realizowane bo „zaprogramowano” w oleju następujące właściwości:

Ø      reologiczne (odpowiednia lepkość w ujemnych i dodatnich temp.) – odpowiedzialne za tarcie płynne „film olejowy”;

Ø      smarnościowe (antytarciowe, antyzużyciowe, antyzatarciowe) – przejawiające się      w warunkach tarcia mieszanego (granicznego);

Ø      myjąco-dyspergujące zmywanie osadów i dyspergowanie ich oraz innych zanieczyszczeń w objętości oleju;

Ø      ochronę przed korozją poprzez neutralizację kwasów z procesów spalania i utleniania oleju, tworzenie warstw pasywnych na powierzchniach metalicznych;

Ø      odporność na utlenianie i destrukcję termiczną.

Wymagania stawiane olejom silnikowym:

Ø        obniżyć do minimum zużycie powierzchni trących w czasie pracy silnika,
co zależy głównie od odpowiedniej lepkości i smarności oleju;

...