Автор: Бобович Б.Б. Бровак В.Г. Бунаков В.М.
Теги: техника средств транспорта химия автомобили
ISBN: 5—7245—0897—4
Год: 1992
Текст
Издание третье, стереотипное
Под общей редакцией
профессора А. Я. Малкина
Санкт-Петербург «Химия»
Санкт-Петербургское отделение
1992
X 462
УДК 629.113 : 66(035)
Авторы: Б. Б. Бобович, Г. В. Бровак, Б. М. Буна-
ков, В. П. Дорфман, Л. Б. Есеновская-
Лашкова, В. М. Ильин, С. А. Либерман,
А. И. Меленчук, В. В. Окулов, В. К- Паф-
нутьева, Н. Н. Резчик, О. К- Сланин,
В. В. Соколов, Г. Г. Шифрин, О. А. Шпет-
ный, А. М. Юдин, А. П. Ямникова
Редакторы: Б. М. Енукидзе (гл. 1), В. М. Ильин
(гл. 2—4)
Рецензенты: Ст. редактор журнала «За рулем» А. С. М о и-
с е е в и ч, засл. деят. науки и техники д-р
техн, наук проф. А. А. Г у р е е в (гл. 1), канд.
техн, наук А. М. Буканов (гл. 2), канд.
техн, наук С. Г. Кулич и хин (гл. 3—5),
д-р хим. наук Р. М. Лившиц (гл. 6)
X 462 Химики — автолюбителям: Справ. изд./Б. Б. Бобович,
Г. В. Бровак, Б. М. Бунаков и др.— 3-е изд., стер.— СПб.: Химия,
1992.— 320 с., ил.
ISBN 5—7245—0897—4
Систематизированы данные о материалах, используемых при изготовлении
и эксплуатации автомобилей. Представлены сведения о марках и свойствах
топлив, масел, смазок, шин, резинотехнических изделий, пластмасс, клеев,
герметиков и пр. Описаны материалы, применяемые для защиты от коррозии,
и средства по уходу за автомобилем. Даны рекомендации автолюбителям по
рациональному применению разнообразных продуктов химической и нефте-
химической промышленности. Рассмотрены перспективы их использования
в автомобилях будущего. Уделено внимание вопросам техники безопасности
и охраны окружающей среды при эксплуатации автомобиля.
Для широкого круга читателей- — как автолюбителей, работников авто-
хозяйств и автопредприятий, так и химиков и нефтехимиков, выпускающих
материалы для нужд автомобилестроения.
2801000000—097
050(01)—92
КБ—41 —1991, с. 8
ББК 6П7 : 6Т2.1
ISBN 5—7245—0897—4
© Издательство «Химия», 1990
Автомобиль — один из наиболее ярких символов цивилизации XX века —
непременный элемент нашей сегодняшней и завтрашней жизни. В автомо-
билестроении заняты миллионы людей, а если прибавить к ним другие
миллионы, работа которых связана с существованием автомобильной
промышленности, то окажется, что очень и очень немногие виды челове-
ческой деятельности вовлекают столь же большие количества людей.
Надо ли прибавлять к ним сотни миллионов людей, ежедневно садящихся
за руль, чтобы еще раз подчеркнуть, что автомобиль и все, что с ним свя-
зано,— это очень серьезно?
Развитие автомобильной промышленности за 100 лет чем дальше, тем
больше ставило свои задачи перед самыми разнообразными областями
науки и техники и вовлекало в свою орбиту достижения как фундаменталь-
ных, так и прикладных исследований. Нельзя сравнивать вклад в создание
современного автомобиля продуктов различных отраслей промышлен-
ности, ибо без любого из них обойтись нельзя. Но все же бесспорно
наибольший объем потребления автомобилю обеспечивает химическая
промышленность. Действительно, пусть масса автомобиля 1 т (и пусть
условно это тонна металла). За 100 тыс. км пробега такой автомобиль
«съест» примерно 10 т горючего, т. е. в 10 раз больше своей массы, и это
далеко не все, что он возьмет для этих 100 тыс. км пробега от химической
промышленности. А ведь кроме этого существует множество «малотон-
нажных» применений продуктов химической промышленности, без которых
автомобиль не может ни создаваться, ни эксплуатироваться.
Все это кажется вполне очевидным. Но не совсем очевидно другое.
Дело в том, что можно выделить две области применения продукции
химической промышленности. Одна—это область крупного современного
индустриального производства заводов, выпускающих десятки и сотни
тысяч автомашин в год. Технология такого производства, включая все,
что связано с использованием продукции химической промышленности,
методами химической технологии, описана в технической документации,
регламентах, технологических картах. Специалистов для этих производств
готовят специальные учебные заведения, где имеются разработанные
учебные пособия, макеты, стенды, инструкции... Если в таком производстве
возникают трудности (а они все же возникают), то к услугам крупного-
производства высококвалифицированные специалисты, научно-исследова-
тельские институты и лаборатории, призванные обслуживать эту колос-
сальную по значению и объему отрасль промышленности. Здесь в общем-то
1* 3
все отлажено и, по крайней мере в принципе, ясно, куда идти со своими
задачами и текущими бедами.
Но вот автомобиль попал к потребителю,- ради которого он был
сделан,— к автолюбителю, или в небольшое хозяйство, или в ремонтную
мастерскую. И здесь в полной мере приходится столкнуться с множеством
повседневных проблем, для которых нет простых и очевидных путей
решения. И не только в силу дефицита тех или иных материалов или
деталей, а из-за дефицита знаний — общих представлений, конкретных
рецептов и советов, неумения (вполне понятного и даже не нуждающегося
в извинениях) понять специфический язык химических названий, терминов,
марок веществ, тонких различий между, казалось бы, почти одним и тем
же, предназначенным почти для одного и того же...
Что делать в такой ситуации, когда обращение к серьезным учебным
пособиям или специальным техническим документам, если даже они
попадут к Вам в руки, способно только окончательно запутать потребителя,
а советы не очень компетентных друзей могут довести до беды (у них тоже
«болело в этом месте», и они «вылечились» патентованным средством —
но поможет ли оно или повредит в Вашем случае)?
Очень хотелось бы ответить — возьмите эту книгу, и она вам поможет!
Все же, как ни обидно, это было бы некоторым преувеличением. Поэтому
правильнее сказать — эта книга является попыткой ответа на многие
вопросы, возникающие в жизни автомобилиста-любителя или работников
небольших автохозяйств и автомастерских, если эти вопросы связаны
с применением в автомобильной технике продуктов химической промыш-
ленности.
Предлагаемая вниманию читателя книга ориентирована на потреб-
ление внутри нашей страны. При этом предполагается, что абсолютное
большинство потенциальных читателей имеют дело с автомобилями оте-
чественного производства и потребляют продукты советского производ-
ства. Кроме joro, книга относится к разряду справочной литературы.
Все это налагает определенные и довольно жесткие рамки на ее содер-
жание, поскольку она отражает сегодняшнюю ситуацию в нашей стране
и лишь в самой минимальной степени обращается к ссылкам на зарубеж-
ные аналоги отечественных продуктов химии, предназначенных для
использования в автомобильной промышленности. Тем не менее пред-
ставляется, что здесь было бы уместно указать на некоторые мировые
тенденции, связанные с использованием достижений химической науки и
промышленности, которые найдут применение в автомобилестроении.
Надо сразу же сказать, что эти тенденции возникают и развиваются
как следствие разрешения естественных и обычных для любой отрасли
промышленности противоречивых требований. Так, для каждого конкрет-
ного применения оптимальным оказывается свой индивидуальный мате-
риал, но желательно, чтобы материалов было не чрезмерно много, и почти
любой автолюбитель предпочтет иметь более универсальный материал,
может быть, не совсем оптимальный, но пригодный для разных ситуаций,
ибо сколько бед приходится терпеть, например, из-за несовместимости
«старых» и «новых» рецептур жидкостей, предназначенных для одной
цели. Другим принципиальным и трудноразрешимым противоречием
являются требования технологичности и эстетики. Все эти и другие
противоречия в итоге разрешаются, исходя из двух определяющих
критериев — безопасности и экономичности, причем первый (по крайней
мере, теоретически) остается всегда определяющим.
В сущности, можно выделить следующие основные группы продуктов
химической промышленности, без которых не может существовать совре-
4
менное производство и эксплуатация автомобилей. Это:
— заправочные жидкости (топливо, масла, смазки, охлаждающие
жидкости и т. п.);
— резины — шины и резинотехнические изделия;
— пластмассы;
— отделочно-декоративные материалы (обивка, лаки и краски, анти-
коррозионные покрытия и т. п.);
— клеи, герметики.
В книге читатель найдет исчерпывающие сведения о современном
состоянии всех этих групп материалов. Интересно, однако, попытаться
заглянуть в будущее, хотя бы не очень далекое, то, которое уже
реализовано в передовых конструкциях, выставочных моделях и единич-
ных экземплярах исследовательских лабораторий и индивидуальных
умельцев. Конечно, такой взгляд в будущее пристрастен и не может
охватить всей картины. Но все же...
Наиболее очевидным направлением расширения применения продуктов
химической промышленности в автомобилестроении кажется увеличение
объема использования пластмасс. Надежды здесь связываются, прежде
всего, с созданием нового поколения материалов, так называемых кон-
струкционных пластмасс. Если раньше пластмассы довольно эффективно
использовались там, где требовались высокие показатели диэлектрических
свойств, хороший внешний вид,— и это практически все, то за последнее
время на авансцену вышли высокие прочностные свойства новых мате-
риалов, благодаря чему стало возможным изготавливать из них изделия,
работающие под механической нагрузкой, и технологичность, что позво-
лило резко упростить и удешевить изготовление весьма массивных изделий
сложной конфигурации.
Но не стоит слишком увлекаться. Уже много лет идут бесконечные
разговоры о «пластмассовом» автомобиле. Действительно, с технической
точки зрения не представляет никаких трудностей изготовить кузов из
армированного пластика. И на коммерческом рынке, и на выставках, и в
мастерских любителей все время появляются такие автомобили. Но
решающее слово в массовом производстве говорит экономика. А она в на-
шей стране пока говорит «нет», поскольку использование армированных
пластиков оказывается пока дороже, чем традиционных материалов.
Вообще экономика, увы, часто говорит «нет».
Однако уже сейчас становится целесообразным изготавливать из
конструкционных пластмасс целые достаточно крупные элементы кон-
струкции с циклом формования меньше 1 мин. В первую очередь следует
упомянуть бамперы, затем крылья, крышку багажника, капот. В этом
отношении имеется вполне положительный опыт, и он безусловно будет
расширяться.
Переходным технологическим вариантом для таких деталей является
изготовление ламинированных (послойных) деталей, состоящих из слоя
конструкционного пластика, облицованного с двух сторон тонкими сталь-
ными листами. При этом не только снижается масса изделия, но и упро-
щается технология окраски (точнее, сушки после окраски), поскольку
такой ламинат выдерживает более высокие температуры, чем сама пласт-
масса, и это позволяет не отходить от существующей сегодня технологи-
ческой схемы окраски автомобиля в целом.
И все же попытки сделать экономичный «пластмассовый» автомобиль
будут продолжаться, потому что, в принципе, в этом направлении видны
два основных серьезных ресурса улучшения экономических показателей.
Во-первых, резко упрощаются технология изготовления изделий сложной
5
конфигурации, их замена и ремонт, повышается коррозионная стойкость
и увеличивается срок службы. Во-вторых, возможны совершенно не-
стандартные применения полимерных композиционных материалов в авто-
мобилестроении; в качестве примера можно привести изготовление из
них таких силовых элементов конструкции, как карданный вал, рессоры
и т. д. Это, конечно, экзотика. Но факт, что за последние 2—3 года,
например, фирмой «Дженерал Моторе» (США) были выпущены на рынок
уже сотни тысяч автомобилей с кузовом из полимерных композиционных
материалов и проданы по ценам, эквивалентным цене аналогичных машин
со стальным кузовом.
Если представить «пластмассовый» автомобиль будущего, то можно
предположить, что кроме армированных пластиков перспективными для
изготовления крыш могут оказаться прозрачные (стеклообразные) высо-
копрочные конструкционные пластмассы, причем использование в качестве
добавок жидких кристаллов (новейшего класса материалов химической
промышленности) позволит изменять цвет или делать крышу непрозрач-
ной. Именно таким «видит» конструкцию автомобиля будущего, например,
фирма «Тоёта» (Япония).
Конечно, надо иметь в виду, что замена материалов одного типа
другим (стали — пластмассой) повлечет за собой принципиальные изме-
нения конструкции автомобиля и во многом—технологии сборки. Так,
перспективным является, например, создание цельного (единого) передка,
включающего передний бампер, облицовку радиатора и лобовую часть
передних крыльев из полимерных материалов, получаемого по схеме
прямого формования без последующей обработки. Это прекрасное техно-
логическое решение позволяет одновременно обеспечить требуемые аэро-
динамические характеристики автомобиля, что постепенно становится
важнейшей задачей автомобильного дизайна, направленного на повыше-
ние безопасности и экономичности автомобиля.
Еще более радикальным является новый принцип придания конструк-
ции корпуса необходимой жесткости: вместо использования в качестве
несущей конструкции кузова роль силового элемента корпуса предлагается
отдать стальному каркасу, на который на последних операциях сборки
навешиваются пластмассовые панели. Этим обеспечиваются существенное
улучшение технологичности сборки на открытом каркасе и возможность
изменения внешнего вида автомобиля с помощью разнообразных па-
нелей.
Использование новых конструкционных пластмасс позволяет также
.обойти трудную проблему организации окраски автомобиля в едином
технологическом потоке. Дело в том, что традиционные пластмассы не
выдерживают принятых для окраски металлических поверхностей высоких
температур сушильных камер и деформируются (коробятся). Конечно,
если речь идет о целиком «пластмассовом» автомобиле, то эта проблема
исключается, но такой автомобиль — все же дело будущего, а сегодня
необходимо сочетать металлические и пластмассовые детали. Новые
материалы, обладая более высокой теплостойкостью по сравнению с тра-
диционными пластиками, позволяют не ломать имеющейся технологи-
ческой схемы окраски. Естественно, что путь постепенной, или поэтапной,
модернизации технологии для существующих крупных производств более
предпочтителен, чем создание принципиально новой схемы.
Расширяющееся применение пластмасс, в особенности конструкцион-
ных пластмасс нового поколения и композитов на основе полимерных
связующих, безусловно является одной из ведущих тенденций наиболее
массового увеличения использования продукции химической промышлен-
6
ности в промышленном и индивидуальном автомобилестроении, причем
тенденции, реализуемой в сегодняшней практике и сохраняющейся в самом
ближайшем будущем.
На фоне стабильного роста применения органических полимерных
материалов и вполне реалистических более радикальных попыток замены
металла на пластмассы для изготовления массивных деталей гораздо
более туманными (но отнюдь не авантюрными) выглядят идеи использо-
вания материалов других крупнотоннажных производств химической
промышленности, а. именно керамики, для изготовления двигателей. Об
этом много говорят, но в ближайшем будущем это направление, видимо,
останется в рамках рекламных описаний, так что обсуждать технологи-
ческие и экономические перспективы «керамических» двигателей пока
преждевременно, хотя химическая промышленность должна внести свой
вклад в создание материалов для исследований в этом направлении.
Менее заметны по объему, но весьма внушительны по результатам
многие другие области применения продукции химической промышлен-
ности, относящиеся к малотоннажной химии. Наиболее очевидны здесь
перспективы дальнейших качественных усовершенствований в традицион-
ных направлениях, таких как создание новых более эффективных, чем
существующие, присадок и добавок к маслам и смазкам, присадок,
улучшающих антидетонационные свойства моторных топлив, стойкость
к старению резинотехнических изделий и т. п. Все это — необходимые
и реальные элементы технического прогресса в области повышения ка-
чества, надежности и экологической чистоты выпускаемых автомобилей.
Однако этим не ограничивается вклад химической промышленности
в общее дело. Особо стоит остановиться на новых задачах, возникаю-
щих по мере развития как автомобильного транспорта, так и нашего
понимания всех сторон его применения. Так, хорошо известно, что одной из
острейших проблем последних лет становится загрязнение окружающей
среды. Свое «черное дело» делает здесь и автомобиль, особенно в городах,
где проблема загрязнения воздуха продуктами сгорания топлив играет
особенно заметную роль.
Один из рациональных путей решения этой проблемы состоит во
включении в выхлопную систему автомобиля каталитического конвертора,
в котором происходит дожигание газов до СО2 и воды, т. е. до экологически
чистых продуктов. Важной проблемой химии являются поиски эффектив-
ных и экономически обоснованных катализаторов, которые позволили бы
создать такой конвертор для массового автомобиля.
Это — задачи сегодняшнего дня, поскольку требования общества к
экологической чистоте становятся с каждым годом все более непримири-
мыми.
Вообще в последнее время целый ряд нетрадиционных применений
продуктов химической промышленности в автомобилестроении переходит
из разряда единичных, используемых в очень дорогих автомобилях или
машинах специального назначения (в том числе, гоночных), в область
массового автомобилестроения. Так обстоит дело, например, с резким
повышением насыщенности автомобиля электронными (контрольными,
регулирующими, управляющими) устройствами. Это повлекло за собой
расширение использования особо чистых материалов, применяемых для
изготовления полупроводников и датчиков самых различных типов, а так-
же микропроцессоров. Сюда же относится расширение применения жидких
кристаллов, в частности для замены многочисленных стрелочных приборов
на дисплеи и цифровые индикаторы. Внедрение простейших компьютеров
на автомобиле — дело ближайшего будущего.
7
Нетрудно представить себе, что, по крайней мере на некоторых моделях,
еще до конца столетия окажется целесообразным делать то, что сегодня не
только описывается в фантастических романах, но и реально появляется
на концептуальных моделях будущего, представляемых на автомобильных
выставках,— устанавливать бортовые ЭВМ со своей информационной
системой, содержащей сведения о вариантах пути к заданной цели, и
радиоприемным (навигационным) устройством, получающим информацию
об изменяющейся обстановке на дороге от путевых датчиков или даже
спутников.
Можно только вообразить, с какой широкой гаммой продуктов хими-
ческой промышленности неизбежно связан такой прогресс автомобильной
техники, какие жесткие требования будут предъявлены к новым мате-
риалам и как постепенно будут меняться наши представления о том,
какие материалы, изделия и технологические схемы являются экзоти-
ческими и дорогостоящими, а какие с необходимостью войдут в повсе-
дневную практику автомобилестроения.
Последняя область применения продукции химической промышленно-
сти, представляющаяся перспективной для будущего, связана с радикаль-
ным изменением принципа энергоснабжения автомобиля. Интерес к «акку-
муляторному» автомобилю, или электромобилю, идет волнами; сейчас, в
связи с улучшением экономической ситуации с жидким топливом, этот
интерес пошел на спад. Однако совсем забывать об этой проблеме нельзя.
Работы над созданием высокоэффективных топливных элементов в той или
иной мере продолжаются. Экономически эффективное решение этой про-
блемы привело бы к серьезнейшим изменениям во всех элементах конст-
рукции автомобиля. Но сейчас об этом можно говорить лишь в сослага-
тельном наклонении.
Таковы современные задачи химической промышленности, которые
ставит перед нею будущее развитие автомобилестроения и эксплуатации
автомобиля. Однако жизнь показывает, что будущее приходит очень
быстро и готовиться к нему надо сейчас. Вот почему мы посчитали
уместным в предисловии к этой книге оценить некоторые перспективы
того, что химия даст автомобилю через 5—10 лет.
Если же вернуться к конкретному содержанию данной книги, то следует
подчеркнуть, что в ней охвачены все области применения продуктов
синтетической химии в производстве и эксплуатации современного автомо-
биля. Многообразие этих областей, их отнесение (иногда формальное)
к различным областям народного хозяйства, с одной стороны, и их пред-
назначение для единой цели — выпуска надежного, экономичного, без-
опасного изделия массового спроса,— с другой стороны, предопределило
необходимость собрать в удобном и доступном для массового читателя
виде все сведения, касающиеся выбора синтетических материалов, их
свойств и эксплуатационных характеристик, экономических и экологи-
ческих показателей, технологичности (причем не столько в промышлен-
ном крупносерийном производстве, сколько для индивидуального автомо-
билиста-любителя). В справочном пособии собраны в достаточно полном
объеме сведения, касающиеся всех технических жидкостей, используемых
в автомобильном хозяйстве (топлива, смазки, охлаждающие жидкости
и Др.), резинотехнических изделий и шин, конструкционных пластмасс
и отделочных материалов, клеев и герметиков, лаков и красок, средств
для ухода за автомобилем и т. д., причем во всех случаях речь идет о мате-
риалах, выпускаемых отечественной промышленностью.
Справочное пособие сочетает необходимую техническую строгость
с доступностью, достаточной для использования приводимых сведений
8
массовым читателем — армией автолюбителей. Огромное число людей
повседневно сталкивается с необходимостью выбора тех или иных про-
дуктов современной химии для производства, ухода или эксплуатации
автомобиля и делает это зачастую далеко не наилучшим образом. Отсюда
не только возникают огромные излишние расходы, но и повышается опас-
ность, связанная с неправильной эксплуатацией автомобиля, а резко
возросшая в последние годы массовость автомобилей серьезно усугубляет
эту опасность. Поэтому основная задача настоящего издания — оказать
помощь в рациональном использовании широкого ассортимента доступных
продуктов синтетической химии.
Справочное пособие подготовлено специалистами различного профиля,
имеющими большой опыт работы в областях, охватываемых тематикой
книги. Издание предназначено для массового читателя — миллионов
автолюбителей. Но оно будет полезным для автохозяйств и автопред-
приятий, постоянно сталкивающихся в работе с самыми разнообразными
продуктами химической и нефтехимической промышленности.
А. Я. Малкин
В современном производстве и эксплуатации автомобилей основной
группой продуктов являются топлива, масла, смазки и технические
жидкости.
С момента появления первых двигателей внутреннего сгорания и до
настоящего времени основными видами топлива для автотранспорта
остаются продукты переработки нефти — бензины и дизельные топлива.
Эти топлива представляют собой смеси углеводородов и присадок, пред-
назначенных для улучшения их эксплуатационных свойств. В состав
бензинов входят углеводороды, выкипающие при температуре от 35 до
200 °C, а в состав дизельных топлив — углеводороды, выкипающие в пре-
делах 180—360 °C.
Бензины в силу своих физико-химических свойств применяются в двига-
телях с принудительным зажиганием (от искры). Более тяжелые дизель-
ные топлива вследствие лучшей самовоспламеняемости применяются в
двигателях с воспламенением от сжатия, т. е. в дизелях.
Производство топлив включает следующий комплекс основных техно-
логических процессов переработки нефти и нефтепродуктов.
Первичная перегонка нефти производится в атмосферных
или атмосферно-вакуумных ректификационных колоннах с целью разде-
ления нефти на фракции. Бензиновая фракция, выкипающая в пределах
95—180 °C, используется как компонент товарного бензина для автомоби-
лей и как сырье для получения высокооктановых компонентов бензина.
Дизельная фракция, выкипающая в пределах 180—360 °C, исполь-
зуется в качестве товарного топлива для быстроходных дизелей, а также
как сырье для других процессов переработки нефтепродуктов. Кроме
названных фракций вырабатываются также углеводородные газы, кероси-
новые фракции. Остаточными продуктами являются: при атмосферной
перегонке нефти — мазут, выкипающий при температуре выше 350 °C, и
при атмосферно-вакуумной перегонке — вакуумные дистилляты, выкипаю-
щие в пределах 350—500 °C, и гудрон, выкипающий при температуре
выше 500 °C.
Крекинг-процессы предназначены для получения дополнитель-
ных количеств светлых нефтепродуктов термическим разложением остат-
ков перегонки нефти. К их числу относятся термический, каталитический
10
и гидрокрекинг. При термическом крекинге тяжелые углеводо-
роды, входящие в состав остаточных продуктов перегонки нефти (в основ-
ном, мазута и гудрона), при нагреве до температур 350—550 °C и выше
расщепляются на более легкие углеводороды с образованием бензиновых,
керосиновых и дизельных фракций. Для топлив термического крекинга
характерна низкая химическая стабильность, которую улучшают путем
введения в топлива специальных антиокислительных добавок.
При каталитическом крекинге используется катализатор,
позволяющий изменять химический состав сырья в желаемом направ-
лении. Сырьем являются вакуумные дистилляты, а также дизельные
фракции других процессов переработки нефтепродуктов. Бензиновые
фракции, получаемые при этом процессе, применяют в качестве компонента
автомобильного бензина, их выход составляет 40—45 %. При гидро-
крекинге разложение тяжелого сырья происходит в присутствии водо-
рода.
Важное место в нефтеперерабатывающей отрасли занимает ката-
литический риформинг — процесс получения высокооктанового
компонента автомобильных бензинов в результате каталитических пре-
вращений низкооктановых бензиновых фракций, вырабатываемых при
прямой перегонке и крекинге. Основная продукция этого процесса —
катализат, используемый в качестве высокооктанового компонента автомо-
бильного бензина. Его выход составляет до 85 %.
Существуют и другие процессы получения высокооктановых компо-
нентов бензина (алкилирование, изомеризация).
Полученные при различных процессах топливные компоненты не
используются в качестве готовой товарной продукции. Завершающим
этапом приготовления товарных топлив является компаундирование
(смешение) различных компонентов и введение присадок, улучшающих
те или иные свойства топлив.
Тепловая энергия, совершающая полезную работу в двигателе внут-
реннего сгорания, получается в результате химических реакций между
топливом и кислородом воздуха в процессе сгорания топлива в цилиндрах
двигателя. В современных быстроходных двигателях процесс сгорания
топлива протекает очень быстро — за десятые или сотые доли секунды.
Соответственно столь же быстро должны проходить процессы подготовки
смеси топлива с воздухом. Указанное обстоятельство предъявляет опреде-
ленные требования к качеству топлив, применяемых в двигателях автомо-
билей.
В карбюраторных двигателях топливо, подаваемое вместе с воздухом,
должно быстро испаряться и образовывать гомогенную (однородную)
смесь с воздухом. В дизелях подаваемое в цилиндры двигателя топливо
с целью его быстрейшего испарения и перемешивания-с воздухом должно
хорошо распыливаться. Скорость сгорания топлива должна быть опти-
мальной с точки зрения получения наилучших мощностных и экономи-
ческих показателей, обеспечения надежности и необходимого ресурса
двигателей. Скорость распространения фронта пламени при нормальном
процессе сгорания может меняться в пределах 15—50 м/с.
Предпочтительно применение топлив, обладающих большей теплотой
сгорания (табл. 1.1).
11
Таблица 1.1. Теплота сгорания различных топлив
Топливо Теплота сгорания, кДж/кг Необходимое для сгорания количество воздуха, кг на 1 кг топлива
топлива горючей смеси
Автобензин 44 000 2800 14,8
Дизельное топливо 42 700 2770 14,4
Этиловый спирт 26 000 2760 9,0
Метиловый спирт 22 000 2760 6,5
Кроме этого топливо должно:
своевременно и полностью сгорать в цилиндрах двигателя и образо-
вывать минимальное количество токсичных веществ в отработавших
газах;
сгорать с наименьшим количеством нагара в камере сгорания и не
вызывать отложения во впускной системе двигателя;
обладать противоизносными и антикоррозионными свойствами;
обеспечивать быстрый и надежный пуск двигателя при различных
температурах окружающего воздуха.
Эффективность использования топлив в двигателях внутреннего
сгорания в значительной мере определяется их эксплуатационными пока-
зателями, и в первую очередь такими, как испаряемость, воспламеняемость
и горючесть.
Испаряемость характеризуется в основном фракционным соста-
вом топлива (температурными пределами выкипания отдельных фракций
топлива) и давлением насыщенных паров (давлением пара, находящегося
в равновесии с жидкостью при данной температуре).
Воспламеняемость и горючесть определяются температур-
ными и концентрационными пределами воспламенения, пределами устой-
чивого горения, температурой самовоспламенения, устойчивостью против
детонационного (взрывного) сгорания.
Температурные и концентрационные пределы воспламенения характе-
ризуют топлива с точки зрения их пожарной опасности при транспорти-
ровке и хранении.
Пределы устойчивого горения — это пределы изменения состава топли-
вовоздушной смеси в двигателях, при которых обеспечивается устойчивое,
полное и бездымное сгорание топлива в цилиндрах двигателя. Состав
смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха а, представляю-
щим собой отношение массы воздуха, расходуемого двигателем, к коли-
честву воздуха, теоретически необходимому для сгорания подаваемого
в двигатель количества топлива. Для карбюраторного двигателя предель-
ные значения коэффициента избытка воздуха составляют 0,6—1,2 и для
дизельного 1,1 —1,5.
Температура самовоспламенения топлива —температура, при которой
возникает быстрое нарастание скорости химической реакции, приводящее
к воспламенению топлива без постороннего источника зажигания. Этот
показатель характеризует взрывоопасность смеси паров топлива в воздухе
и воспламеняемость топлива в дизельном двигателе.
Детонационное (аномальное) сгорание топлива характерно главным
образом для карбюраторных двигателей. Детонация происходит при
взрывном сгорании топлива. В этом случае скорость сгорания примерно
в 100 раз больше, чем при нормальном сгорании.
12
К важным эксплуатационным свойствам относятся также прокачи-
ваемость топлива, склонность к нагаро- и лакоотложениям, коррозион-
ная активность, физическая и химическая стабильность.
Прокачиваемость топлива определяется температурой его помутнения
и застывания, вязкостью, фильтруемостью и чистотой топлива (содержа-
нием воды, механических и других примесей). Это эксплуатационное
свойство относится главным образом к дизельным топливам.
Склонность топлива к нагаро- и лакоотложениям зависит от содержа-
ния в топливе ароматических углеводородов, смолистых веществ, тетра-
этилсвинца, сернистых соединений, легкоокисляющихся непредельных
углеводородов, термической стабильности топлива.
Коррозионная активность топлива и продуктов его сгорания опреде-
ляется наличием в топливе коррозионно-активных веществ (соединений
серы, водорастворимых кислот и щелочей, натрия, ванадия и других
металлов).
Физическая и химическая стабильность топлив характеризуется
потерями от испарения, склонностью к расслаиванию отдельных компо-
нентов топлив, гигроскопичностью, склонностью к окислению в процессе
хранения топлива.
К числу эксплуатационных свойств топлива относятся и такие свойства,
как пусковые, защитные, противоизносные и другие.
Основные эксплуатационные свойства. Наиболее важными для бензи-
нов являются требования к детонационной стойкости и фракционному
составу, от которых зависят их эксплуатационные характеристики.
Детонационная стойкость — важнейший показатель качества бензина,
оказывающий в первую очередь влияние на работу двигателя. Детонация
вызывается самовоспламенением наиболее удаленной от запальной свечи
части бензиновоздушной смеси, горение которой приобретает взрывной
характер.
Условия для детонации наиболее благоприятны в той части камеры
сгорания, где выше температура и больше время пребывания смеси.
Внешне детонация проявляется в появлении звонких металлических
стуков — результата многократных отражений от стенок камеры сгорания
образующихся ударных волн. Возникновению детонации способствуют по-
вышение степени сжатия, увеличение угла опережения зажигания, повы-
шенная температура окружающего воздуха и его пониженная влажность,
особенности конструкции камеры сгорания. Вероятность детонационного
сгорания топлива возрастает при наличии нагара в камере сгорания и по
мере ухудшения технического состояния двигателя. В результате дето-
нации снижаются экономические показатели двигателя, уменьшается его
мощность, ухудшаются токсические показатели отработавших газов.
Бездетонационная работа двигателя достигается применением бензина
с высокой детонационной стойкостью. Углеводороды, входящие в состав
бензинов, различаются по детонационной стойкости. Наименьшей дето-
национной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды,
наибольшей — ароматические. Остальные углеводороды, входящие в со-
став бензинов, по детонационной стойкости занимают промежуточное
положение. Варьируя углеводородным составом, получают бензины с раз-
личной детонационной стойкостью, которая характеризуется октано-
вым числом (О. Ч.).
13
Для любого бензина октановое число определяют путем подбора такой смеси из двух
эталонных углеводородов — нормального гептана C?Hie, для которого О. Ч. принимается
равным 0, и изооктана СцН,8 с О. Ч. равным 100,—которая по детонационным свойствам
эквивалентна испытуемому бензину. Содержание (%) в этой смеси изооктана принимают
за О. Ч. бензина. Определение О. Ч. производится на специальных моторных установках.
Существуют два метода определения О. Ч,— исследовательский (О. Ч. И.— октановое
число по исследовательскому методу) и моторный (О. Ч. М.— октановое число по моторному
методу). Моторный метод лучше характеризует антидетонационные свойства бензина в
условиях форсированной работы двигателя и его высокой теплонапряженности, а исследо-
вательский — при эксплуатации в условиях города, когда работа двигателя связана с
относительно невысокими скоростями, частыми остановками и меньшей теплонапряжеи-
ностью.
Наиболее важным конструктивным фактором, определяющим требо-
вания двигателя к октановому числу, является степень сжатия. Повышение
степени сжатия двигателей автомобилей позволяет улучшить их технико-
экономические и эксплуатационные показатели. При этом возрастает
мощность и снижается удельный расход топлива. Однако с увеличением
степени сжатия необходимо повышать октановое число бензина. Поэтому
важнейшим условием бездетонационной работы двигателей является соот-
ветствие требований к детонационной стойкости двигателей октановому
числу применяемых бензинов.
Степень сжатия наиболее распространенных отечественных легковых
автомобилей ВАЗ, АЗЛК-2140, ГАЗ-24Д «Волга» лежит в пределах
8,2—8,8. Эти автомобили рассчитаны на эксплуатацию на бензине АИ-93 с
О.Ч.И. 93. Совершенствование рабочего процесса и конструкции дви-
гателя ВАЗ-2108 позволило повысить его степень сжатия до 9,0,
обеспечив тем самым лучшие экономические и мощностные показатели
при использовании того же бензина АИ-93.
Эксплуатация автомобиля на бензине с более низким октановым
числом, чем предусмотрено техническими условиями, вызывает детонацию,
что нарушает нормальную работу двигателя, снижает ресурс и надеж-
ность. При длительной работе с детонацией повышается температура
(рис. 1.1) и увеличивается износ деталей двигателей. Это приводит к раз-
рушению перемычек между канавками поршневых колец, прогару про-
кладки головки цилиндра, оплавлению поверхности днища поршней.
Поэтому работа двигателей должна осуществляться строго на бензине
с октановым числом, рекомендуемым заводом-изготовителем.
При кратковременном использовании бензина с меньшим октановым
числом, чем предусмотрено для данного автомобиля, следует установить
u
1^.
|№- 2
|w-
к szy---1---1---1___।___j___।
10 15 20 25 30 35 40
Vim опережения зажигания, граб
РИС. 1.1. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРА В ЗАВИ-
СИМОСТИ ОТ УГЛА ОПЕРЕЖЕ-
НИЯ ЗАЖИГАНИЯ В КАРБЮРА-
ТОРНОМ ДВИГАТЕЛЕ ПРИ ДЕ-
ТОНАЦИИ (/) И БЕЗ ДЕТОНА-
ЦИИ (2)
14
более позднее зажигание. При езде на таком бензине нельзя перегружать
двигатель, не допускается резкая, динамичная езда, пользоваться следует
в основном низкими передачами. При необходимости постоянной эксплуа-
тации двигателей автомобилей ВАЗ и АЗЛК на бензине А-76 степень
сжатия должна быть уменьшена до 7,0—7,2. Наиболее простой и распро-
страненный способ снижения степени сжатия — установка под головку
цилиндров между двумя штатными прокладками головки блока дополни-
тельной прокладки из мягкого алюминия А5М толщиной 1 мм для
двигателей автомобилей ВАЗ и 1,5 мм — для двигателей автомобилей
АЗЛК. Степень сжатия двигателей автомобилей АЗЛК можно снизить
установкой поршней с уменьшенной выпуклостью днища. При этом
никаких других переделок двигателя не требуется. Естественно, мощ-
ность двигателя при этом уменьшится на 5—7 л. с. (4—5 кВт), что влечет
за собой некоторое ухудшение динамических и экономических показа-
телей автомобилей.
Для автолюбителей интересен вопрос о детонационной стойкости бен-
зинов, полученных смешением двух марок с различными октановыми
числами. Октановое число смеси (по моторному методу) подсчитывается
по формуле:
О. Ч. М. = // + х (В-Д),
где Н и В — октановые числа (по моторному методу) соответственно низко- и высоко-
октанового бензина; х — доля высокооктанового бензина в смеси, %.
Следует обратить внимание на то, что октановое число бензина АИ-93
по моторному методу составляет не менее 85, а бензина А-76 по исследова-
тельскому методу 80—82. Основная масса бензинов в нашей стране вы-
пускается с О. Ч. М. 76 — бензин А-76, который используется грузовыми
автомобилями, старыми моделями легковых и частью легковых автомоби-
лей, выпускаемых в настоящее время (АЗЛК-2140, ЗАЗ, «Волга»-такси).
В парке частных автомобилей сейчас существует еще значительная
часть моделей, предназначенных для работы на бензине А-72 и даже на
А-66. Бензин А-66 в настоящее время не выпускается, а объемы произ-
водства бензина А-72 из года в год снижаются, и к 1995 г. его выпуск
должен прекратиться. При переводе автомобилей, предназначенных для
работы на бензине А-66, на бензин А-76 необходимо увеличить степень
сжатия двигателя (до 7,0—7,5) путем шлифовки головки блока цилиндров.
При переводе автомобиля с бензина А-72 на бензин А-76 изменение степени
сжатия не обязательно. При работе на бензине А-76 зажигание устанав-
ливается точно по метке. Корректировать угол опережения зажигания
на легкую детонацию в дорожных условиях не следует. Пользуясь октан-
корректором прерывателя-распределителя, допустимо увеличить угол
опережения зажигания на 2—3 деления.
Для повышения детонационной стойкости бензинов в их состав вводят
антидетонаторы. Антидетонаторами называют такие вещества,
которые при добавлении к бензину в относительно небольших количествах
резко повышают его детонационную стойкость. К их числу относятся
металлорганические соединения, т. е. соединения, в состав которых входит
металл, связанный с органическим веществом. Наиболее эффективным
антидетонатором, широко применяющимся при производстве бензинов,
является тетраэтилсвинец (ТЭС).
ТЭС — РЬ (С2Н5) 4 — бесцветная прозрачная жидкость плотностью
1,65. В воде ТЭС не растворяется, но хорошо растворяется в бензине и
других органических растворителях. ТЭС — сильноядовитое вещество.
15
Механизм действия антидетонаторов, и тетраэтилсвинца в частности, объясняется
перекисной теорией детонации и цепных реакций. При высоких температурах в камере-
сгорания (500—600 °C) ТЭС полностью разлагается на свинец и этильные радикалы.
Образующийся свинец окисляется с образованием диоксида свинца, который вступает
в реакцию с пероксидами (перекисями) и разрушает их. При этом образуются малоактивные
продукты окисления углеводородов и оксид свинца, который взаимодействует с кислородом
воздуха, снова окисляется в диоксид свинца, способный реагировать с новой молекулой
пероксида. Таким образом, один атом свинца, восстанавливаясь и окисляясь, способен
разрушить большое количество пероксидных молекул. Каждая разрушенная пероксидная
молекула могла быть началом самостоятельной цепи образования новых пероксидов.
Этим объясняется высокая эффективность малых количеств антидетонаторов, вводящихся
в бензин. В отечественных автомобильных бензинах максимальное содержание антидето-
натора не превышает 0,52 г РЬ на 1 кг бензина (0.37 г ,РЬ на 1 л бензина).
В чистом виде антидетонационные присадки к бензинам использовать
не удается, так как продукты сгорания в виде нагара откладываются
и накапливаются в камере сгорания и двигатель через короткое время
может перестать работать. В связи с этим ТЭС добавляют в бензин в смеси
с веществами-выносителями, образующими со свинцом и его оксидами при
сгорании летучие вещества, которые удаляются из двигателя с отрабо-
тавшими газами. Температура плавления этих соединений ниже темпе-
ратуры стенок камеры сгорания, поэтому они не конденсируются и не
отлагаются в двигателе или отлагаются в незначительных количествах.
В качестве выносителей применяют вещества, содержащие бром и,
в меньшей степени, хлор. Смесь ТЭС и выносителя, которая применяется
как антидетонатор, называется этиловой жидкостью. Автомобиль-
ные бензины, содержащие этиловую жидкость, называются этилирован-
ными. Этилированный бензин требует особых мер предосторожности,
так как этиловая жидкость — высокотоксичное ядовитое соединение.
В целях обеспечения безопасности в этиловую жидкость добавляют
специальные красители. Этилированные бензины А-76 окрашены в желтый
цвет, АИ-93 — в оранжево-красный, АИ-98 — в синий.
В настоящее время отечественная промышленность вырабатывает для
использования в автомобильных бензинах этиловую жидкость двух марок
Р-9 и П-2. Жидкость Р-9 представляет собой смесь тетраэтилсвинца
с этилбромидом и хлорнафталином, П-2 — смесь тетраэтилсвинца с
дибромпропаном и хлорнафталином. Имеются и другие антидетонаторы,
основу которых составляют металлорганические соединения. Однако по
разным причинам широкого применения они не нашли, за исключением
тетраметилсвинца (за рубежом).
Владельцами легковых автомобилей практикуется добавление воды
к бензину А-76 для снижения расхода бензина и повышения его анти-
детонационных свойств (до уровня бензина АИ-93). Установлено, что
добавка каждых 10 % воды к бензину снижает требования двигателя
к октановому числу на 2—3 ед., снижает выброс оксидов азота на
10—12 %, но увеличивает выброс углеводородов с отработавшими газами
на 20—50 %. При этом мощность и экономичность двигателя не изме-
няются при добавлении до 15—20 % воды, дальнейшее увеличение ее
количества приводит к падению мощности и ухудшению топливной эконо-
мичности двигателя.
Например, при замене бензина АИ-93 на бензин А-76 на двигателях
автомобилей «Москвич» и «Жигули» требуется на отдельных режимах
подавать для подавления детонации до 40 % воды, что приводит к сниже-
нию мощности и топливной экономичности до 7 %. Вода обычно вводится
в двигатель путем ее впрыска в топливовоздушную смесь (в карбюратор
или впускной коллектор). Для этого двигатель должен оснащаться
дополнительным баком для хранения запаса воды и сложной системой,
16
обеспечивающей дозирование и подачу воды. Кроме того, добавки воды
способствуют отложениям накипи в камере сгорания, усиленному корро-
зионному износу цилиндропоршневой группы и образованию низко-
температурных отложений. Попадание воды в масло вызывает ухудшение
его свойств и интенсивное пенообразование в картере двигателя. Все
это делает применение воды нецелесообразным.
Существует ошибочное мнение о возможности использования вместо
бензина АИ-93 бензина А-76 с добавкой нафталина. Специально прове-
денные исследования показали, что добавка в бензин А-76 нафталина в
количестве от 5 до 50 г на 10 л не вызывает повышения О. Ч. И только
добавление 500 г нафталина на 10 л бензина приводит к увеличению
октанового числа бензина на 3—4 ед. Однако введение такого количества
нафталина вызывает интенсивное нагарообразование в камере сгорания,
причем при отрицательных температурах нафталин в баке автомобиля
может выпадать в осадок. Таким образом, введение нафталина в бензин
А-76 практически не дает положительного результата и поэтому не может
быть рекомендовано.
Основная масса отечественных бензинов — этилированные. При работе
двигателей на этих бензинах в отработавших газах, выбрасываемых
в атмосферу, содержатся соединения свинца, являющиеся вредными
токсичными веществами. Поэтому содержание свинца в бензинах огра-
ничивается следующими нормами: для А-76 — не более 0,17 г/л, АИ-93 и
АИ-98 — не более 0,37 г/л. В ряде случаев при замене неэтилированного
бензина этилированным в условиях резко переменных режимов отмеча-
ется работа двигателя с некоторой детонацией. Объясняется это следую-
щим. Вследствие высокой температуры кипения тетраэтилсвинца (200 °C)
при резком нажатии на дроссель в цилиндры двигателя в первую очередь
попадают низкооктановые быстроиспаряющиеся легкие фракции, что вы-
зывает в начальный момент разгона автомобиля детонацию. При поступ-
лении в цилиндры двигателя более тяжелых высокооктановых фракций
с ТЭС детонация прекращается. Очевидно, при работе на этилированном
бензине разгон должен быть более плавным, исключающим появление
детонации в двигателе.
Ведется работа по постепенной замене этилированных бензинов не-
этилированными, что связано с ужесточением норм на выбросы вредных
веществ с отработавшими газами и необходимостью использования для
этого специальных каталитических нейтрализаторов отработавших газов,
работоспособных в условиях использования на автомобилях только
неэтилированных бензинов. Поэтому при наличии на автомобиле катали-
тического нейтрализатора (применяются в настоящее время на ряде
зарубежных моделей) использование этилированных бензинов категори-
чески запрещено, так как оксиды свинца разрушают катализатор и выво-
дят его из строя уже через несколько часов работы двигателя.
Переход на неэтилированные бензины осуществляется путем изменения
технологии производства бензинов и применения нетоксичных антидето-
национных добавок. Наиболее перспективной является высокооктановая
добавка — метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Физико-химические свой-
ства МТБЭ близки к свойствам бензина. Добавка 10 % МТБЭ в бензин
повышает О. Ч. И. на 5—6 ед. Хорошая совместимость МТБЭ с бензином
позволяет получать неэтилированные бензины типа А-76 и АИ-93.
Сфракционным составом связаны такие характеристики дви-
гателя, как его пуск, образование паровых пробок в системе питания
двигателя, прогрев и приемистость, экономичность и долговечность
работы.
17
Пусковые свойства бензина улучшаются по мере увеличения содер-
жания низкокипящих фракций. Однако при этом увеличивается склон-
ность бензинов к образованию паровых пробок. Возникновение паровых
пробок в системе питания двигателя — наиболее часто встречающаяся
неполадка в работе двигателя в жаркую погоду, особенно при использова-
нии бензина зимнего вида в летний период. При нагревании бензина
в системе питания двигателя (в основном, в зоне расположения бензо-
насоса) его низкокипящие углеводороды испаряются, образуя пары,
объем которых примерно в 150—200 раз больше объема жидкого бензина.
Подача бензина в цилиндры двигателя из-за снижения массовой произво-
дительности бензонасоса уменьшается, горючая смесь обедняется, что
приводит к потере мощности или, в случае сильного обеднения, к прекра-
щению работы двигателя. Внешние проявления возникновения паровых
пробок такие же, как и при засорении топливопроводов. С целью устра-
нения этих явлений для выпускаемых бензинов установлены ограничения
на содержание в них низкокипящих фракций. Регламентированы темпера-
тура начала кипения бензинов (для летних сортов) и температура пере-
гонки 10 % бензина. Кроме того, регламентируется значение давления
насыщенных паров.
На практике, чтобы избежать образования паровых пробок, необхо-
димо использовать марку бензина, соответствующую сезону. Если по
какой-либо причине паровые пробки все же образуются, следует выклю-
чить двигатель и охладить бензонасос и трубопроводы в подкапотном
пространстве.
Для бензинов с повышенным содержанием низкокипящих фракций
характерны большие потери при хранении и транспортировке. Такие
бензины могут приводить также к обледенению карбюратора. Быстро
испаряющиеся низкокипящие фракции бензина отнимают тепло от возду-
ха, в котором происходит испарение, и от металлических деталей впускной
системы и карбюратора. Чем больше низкокипящих фракций в бензине,
тем ниже температура топливовоздушной смеси. Влага, содержащаяся
в этой смеси, под действием низких температур может вымерзать
и откладываться на холодных деталях в виде льда, нарушая работу
деталей карбюратора (примораживание дроссельной заслонки к диффу-
зору).
Учитывая противоречивые требования к фракционному составу бен-
зина в части содержания низкокипящих фракций с позиций обеспечения
пуска двигателя, с одной стороны, и образования паровых пробок, обледе-
нения карбюратора и потерь на испарение —с другой, у нас в стране
вырабатываются два вида бензинов — зимний и летний. Эти бензины
имеют оптимальный фракционный состав для определенных температур-
ных условий и позволяют без осложнений эксплуатировать автомобили
в различное время года.
Такие характеристики двигателя, как время его прогрева и при-
емистость, связаны со значением температуры перегонки 50 % бензина.
Прогрев двигателя определяется временем от начала его пуска до
достижения нормального температурного режима двигателя (температура
воды в пределах 80—100 °C). Приемистостью двигателя называют
его способность обеспечивать быстрый разгон автомобиля. Чем меньше
время прогрева двигателя, тем ниже расход бензина, непроизводительные
затраты времени, а также меньше износ деталей двигателей. С пониже-
нием температуры окружающего воздуха требуются бензины с более
низкой температурой перегонки 50 % бензина. Применение бензинов с
указанным показателем для летнего сорта не выше 115 °C и зимнего —
18
не выше 100 °C обеспечивает быстрый прогрев двигателя и его хорошую
приемистость.
Износ двигателя и его эконом ичностьв значительной мере
зависят от наличия в бензинах тяжелых фракций углеводородов. Их коли-
чество характеризуется температурами конца кипения и перегонки
90 % бензина. Если эти температуры высокие, то тяжелые фракции не успе-
вают испариться во впускной системе и поступают в цилиндры двигателя
в жидком виде. В результате часть их не успевает сгорать и экономичность
двигателя ухудшается. Тяжелые фракции бензина, осевшие на стенках
цилиндра, смывают масло с трущихся поверхностей и ухудшают условия
их смазки. Следствие этого — повышенный износ деталей цилиндро-
поршневой группы двигателя. Тяжелые фракции топлива попадают в
картер двигателя и снижают вязкость масла, что также увеличивает
износ двигателя. Несгоревшее в цилиндре топливо откладывается на
поверхности камеры сгорания и поршней в виде нагара, который иниции-
рует детонацию, калильное зажигание и вызывает другие нарушения в ра-
боте двигателя. Поэтому, чем меньше температура конца кипения бензи-
на и перегонки его 90 %, тем лучше бензин с точки зрения его влияния на
износ двигателя и экономичность. Для бензинов установлены нормы на
температуры перегонки 90 % и конца кипения бензина: для летнего
бензина соответственно не выше 180 и 195 °C и для зимнего — не выше
160 и 185 °C.
При частой езде на непрогретом двигателе в условиях постоянной
эксплуатации автомобиля в городе, особенно в зимний период, н а-
гарообразование может происходить и при использовании ка-
чественного бензина. В этом случае полезны периодические прогоны
автомобиля на форсированном режиме за городом, способствующие
выжиганию этого нагара. При разборке двигателя камеру сгорания и
поршни следует тщательно очистить от нагара и других отложений.
В процессе хранения бензины подвергаются различным химическим
превращениям, ведущим к ухудшению их эксплуатационных свойств.
Способность бензина противостоять этим химическим превращениям на-
зывают химической стабильностью. Химическая стабильность
бензинов определяется главным образом содержанием в них непредель-
ных углеводородов, которые в силу их химической структуры легко вза-
имодействуют с кислородом воздуха с образованием высокомолекуляр-
ных смолистых веществ. На процесс окисления влияют также содержа-
щиеся в бензине неуглеводородные соединения.
Процесс окисления бензина происходит сначала медленно, затем
резко ускоряется. Период до резкого ускорения окисления называется
индукционным периодом. Этот показатель, определяемый в лабо-
раторных условиях, косвенно регламентирует химическую стабильность
бензина. Например, значение индукционного периода, установленное для
бензинов А-76 и АИ-93,—900 мин гарантирует их стабильность в течение
длительного времени. Гарантийный срок хранения автомобильного бен-
зина всех марок установлен 5 лет со дня изготовления.
Образующиеся в результате окисления углеводородов топлива и после-
дующей полимеризации смолистые вещества откладываются во впускной
системе двигателя, вызывая нарушения регулировок. Откладываясь на
штоках и тарелках клапанов, в камере сгорания при высокой температуре
эти вещества превращаются в твердые отложения — нагары. Все это
приводит к нарушениям в работе двигателя и, как следствие,— к снижению
его мощности и экономичности. Поэтому введены ограничения на содержа-
ние в бензине фактических' смол.
19
Нагарообразование в двигателе возрастает также с увеличением
содержания в бензине тетраэтилсвинца, серы и ароматических углеводоро-
дов. Содержание свинца и серы в бензинах строго регламентируется.
Ароматические углеводороды вследствие своей высокой детонационной
стойкости являются желательной составляющей бензинов, но из-за повы-
шенного нагарообразования их количество в бензине АИ-93 ограни-
чено 45—50 %.
Серусодержащие соединения, так же как и различные кислород-
содержащие соединения, водорастворимые кислоты и щелочи, которые
в незначительных количествах присутствуют в бензинах, оказывают кор-
розионное воздействие на детали двигателя. Поэтому в технических
требованиях стандарта на бензины предусмотрена оценка коррозионной
агрессивности бензина (по сере) пробой на медную пластину. Бензин,
выдержавший эту пробу, имеет низкую коррозионную агрессивность и
не вызывает интенсивной коррозии металлов в условиях применения
и хранения. Присутствие коррозионно-активных водорастворимых кислот
и щелочей в бензинах не допускается.
Марки и виды бензинов. В зависимости от октанового числа
ГОСТ 2084—77 устанавливает следующие марки автомобильных бен-
зинов:
А-72 — с октановым числом по моторному методу не менее 72;
А-76 — с октановым числом по моторному методу не менее 76;
АИ-93 — с октановым числом по исследовательскому методу не
менее 93;
АИ-98 — с октановым числом по исследовательскому методу не
менее 98.
Автомобильные бензины, за исключением марки АИ-98, подразде-
ляются на виды:
летний — для применения во всех районах, кроме северных и северо-
восточных, в периоде 1 апреля до 1 октября; в южных районах допускается
применять летний вид бензина в течение всего года;
зимний — для применения в течение всех сезонов в северных и
северо-восточных районах и остальных районах с 1 октября до 1 апреля.
По физико-химическим и эксплуатационным показателям бензины
должны соответствовать нормам и требованиям, указанным ниже:
А-72 А-76 с ГЗК * А-76 этилир. АИ-93 с ГЗК’ АИ-93 этилир. АИ-98 с ГЗК* АИ-98 этилир.
Детонационная стойкость: октановое число, не менее по моторному 72 76 76 85 85 89 89
методу по исследователь- Не нормируется 93 93 98 98
скому методу Масса свинна, г на 1 л — 0,17 0,37 0,37
этилированного бен- зина, не более Массовая доля се- 0,12 0,02 0,10 0,01 0,10 0.05 0,10
ры, % не более
* Государственный Знак качества.
20
Требования по фракционному составу и давлению насыщенных паров
для всех указанных марок бензинов одинаковы:
Фракционный состав:
температура начала перегонки, °C, не ниже:
летний 35
зимний Не нормируется
Ю % перегоняется при температуре, °C, не выше:
летний 70
зимний * 55
50 % перегоняется при температуре, °C, не выше:
летний 115
зимний * 100
90 % перегоняется при температуре, °C, не выше:
летний 180
зимний * 160
конец кипения, °C, не выше:
летний 195
зимний * 185
остаток, %, не более (летний) 1,5
остаток и потери, %, не более (зимний) 4,0
Давление насыщенных паров, Па (мм рт. ст.), не более
летний 66 661 (500)
зимний 66 661—93 325 (500—700)
* Для бензинов А-72 и АИ-98 эти показатели не нормируются.
По отдельным техническим условиям выпускается неэтилированный
бензин АИ-95 «Экстра» (ОСТ 38-019—75) для применения в автомобилях
высшего класса. Объемы его производства незначительны.
В промышленно развитых странах применяется в основном два вида
бензинов — «Премиум» с О. Ч. И. 97—98 и «Регуляр» с О. Ч. И. 90—94. В странах Европей-
ского экономического сообщества (ЕЭС) доля бензинов «Премиум» составляет 78 %,
а бензинов «Регуляр» — 22 %, причем в Европе в настоящее время практически все
бензины этилированные с содержанием свинца от 0,15 до 0,4 г/л.
В Японии используется практически только неэтилированный бензин «Регуляр»
с О.Ч.И. 91 (97 %), бензина «Премиум» выпускается около 2 %, а этилированных
бензинов — 0,5 %.
В США доля бензинов, имеющих О. Ч. И. 96, составляет 15 %, бензинов с
О. Ч. И. 93—40 %, а О. Ч. И. 92—45 %, причем уже в 1985 г. доля этилированных бензи-
нов составляла 35 %, при среднем содержании свинца 0,29 г/л. В США принято решение
о полном переходе на неэтилированные бензины. Планируется выпускать неэтилирован-
ные бензины двух марок: «Регуляр» с О. Ч. И. 92 (85 % от общего выпуска) и «Премиум»
с О. Ч. И. 96.
Решением Совета стран ЕЭС от 20.03.85 г. № 85/210ЕЭС на перспективу утвержден
единый неэтилированный бензин «Премиум» с О. Ч. И. 95 (О. Ч. М. 85). Октановое число бен-
зинов «Регуляр» может колебаться от 91 до 92. В настоящее время все новые модели
автомобилей переводятся на использование только неэтилированного бензина, а с 1991 г.—
и выпущенные ранее.
Остальные основные показатели качества зарубежных бензинов практически не отли-
чаются от показателей бензинов, выпускаемых в СССР.
Дизельные двигатели в силу особенностей рабочего процесса на
25—30 % экономичнее бензиновых карбюраторных двигателей, что и
предопределило их широкое применение в различных отраслях народного
хозяйства. В настоящее время в СССР наиболее массовые модели грузо-
вых автомобилей переводятся на использование дизельного топлива.
21
Ведутся работы по созданию дизельных двигателей для легковых авто-
мобилей.
Требования к дизельным топливам. Наиболее важными эксплуатаци-
онными свойствами дизельного топлива являются его испаряемость и
воспламеняемость.
Испаряемость топлива определяется фракционным составом.
В отличие от бензинов фракционный состав дизельных топлив регламен-
тируется лишь температурами выкипания 50 и 96 % топлива. Это
объясняется тем, что между температурой выкипания 10 % дизельного
топлива и работой дизелей однозначной связи не установлено. При
повышении температуры выкипания 10 % топлива, т. е. утяжелении
топлива, увеличивается его расход и дымность отработавших газов.
При облегчении топлива ухудшается пуск дизелей, так как легкие фракции
имеют худшую по сравнению с тяжелыми фракциями самовоспламеняе-
мость. Поэтому пусковые свойства дизельных топлив для автомобилей
в некоторой степени определяет температура выкипания 50 % топлива.
Температура выкипания 96 % топлива регламентирует содержание в
топливе наиболее тяжелых фракций, увеличение которых ухудшает
смесеобразование, снижает экономичность, повышает нагарообразование
и дымность отработавших газов.
Воспламеняемость топлива характеризует его способность
к самовоспламенению в дизеле. Это свойство в значительной мере опреде-
ляет подготовительную фазу процесса сгорания — период задержки
воспламенения, который в .свою очередь складывается из времени,
затрачиваемого на распад топливной струи на капли, частичное их испаре-
ние и смешение паров топлива с воздухом (физическая составляющая),
и времени, необходимого для завершения предпламенных реакций и
формирования очагов самовоспламенения (химическая составляющая).
Физическая составляющая времени задержки воспламенения зависит от
конструктивных особенностей двигателя, а химическая — от свойств при-
меняемого топлива. Длительность периода задержки воспламенения
существенно влияет на последующее течение всего процесса сгорания.
При большой длительности периода задержки воспламенения увели-
чивается количество топлива, химически подготовленного для самовоспла-
менения. Сгорание топливовоздушной смеси в этом случае происходит
с большей скоростью, что сопровождается резким нарастанием давления
в камере сгорания.
Работу дизеля при скорости нарастания давления более 0,4—0,6 МПа
на 1° поворота коленчатого вала называют «жесткой». При «жесткой»
работе возникают ударные нагрузки на поршень, подшипники, вызывая
их ускоренный износ и иногда даже разрушение. При снижении периода
задержки воспламенения топлива давление нарастает более плавно,
двигатель работает «мягче». В то же время чрезмерное сокращение
периода задержки воспламенения приводит к ухудшению процесса смесе-
образования и, как следствие,' к падению мощности и экономичности
двигателя. Поэтому для обеспечения нормальной работы двигателя
необходимо применять топлива с оптимальной длительностью периода
задержки воспламенения, который характеризуется цетановым
числом (Ц. Ч.).
Цетановое число — условная единица измерения самовоспламеняемости топлива. Ц. Ч.
топлива численно равно содержанию цетана С1бНз« (в %) в такой его смеси с а-метил-
1!афталином СиНю, которая эквивалентна по самовоспламеняемости данному топливу.
Цетан обладает хорошей самовоспламеняемостью: ее принимают за 100 ед., а-.метил-
нафталин — плохой: ее принимают за 0. Варьируя содержание указанных компонентов
22
в эталонной смеси, можно изменять ее самовоспламеняемость от 100 до 0. Чем меньше Ц. Ч.,
тем больше период задержки воспламенения топлива. Поэтому применение топлив с цета-
новым числом менее 45 обычно приводит к жесткой работе двигателя. Повышение цета-
нового числа выше 50 вызывает увеличение удельного расхода топлива из-за уменьшения
полноты сгорания. При возрастании цетанового числа улучшаются пусковые свойства
топлива.
К основным требованиям по качеству дизельного топлива относится
прокачиваемость его по топливной системе, обеспечивающая пода-
чу топлива в цилиндры двигателя в необходимом для заданного режима
количестве. Прокачиваемость дизельного топлива оценивается следую-
щими показателями: вязкостью, температурами помутнения и застывания,
содержанием механических Примесей и воды, коэффициентом фильтруе-
мости, предельной температурой фильтруемости.
Вязкость топлива влияет непосредственно на процесс образования
смеси. От нее зависят также надежность и ресурс топливной аппаратуры
дизелей. Требования к вязкости топлива неоднозначны. С одной стороны,
при повышенной вязкости не удается обеспечить удовлетворительную
тонкость распиливания топлива форсункой, что ухудшает процесс смесе-
образования и приводит к снижению экономичности двигателя, повыше-
нию дымности отработавших газов, с другой стороны — вязкость должна
быть такой, чтобы исключить подтекание топлива в зазорах плунжерных
пар насоса и обеспечить их смазку. Для летней эксплуатации быстро-
ходных дизельных двигателей вязкость топлива (при 20 °C) должна
находиться в пределах 3,0—6,0, для зимней 1,8—6,0, для арктических
условий — в пределах 1,5—4,0 мм2/с.
Температура помутнения и застывания топлива и предельная темпе-
ратура фильтруемости характеризуют низкотемпературные свойства
дизельного топлива, под которыми понимают способность топлива сохра-
нять текучесть при понижении температуры и не вызывать затруднений
при перекачке по трубопроводам. С уменьшением температуры вязкость
топлива увеличивается, причем резкое ее увеличение наблюдается в
относительно узком интервале температур, практически от температуры
помутнения топлива до температуры его застывания.
Температура помутнения определяет начало выпадения из
топлива в виде кристаллов высокоплавких углеводородов (парафинов,
алканов), которых в дизельных топливах значительно больше, чем в бен-
зинах. Возникает опасность забивки топливных фильтров кристаллами
парафиновых углеводородов. В связи с этим температура помутнения
дизельных топлив должна быть несколько ниже возможной температуры
применения топлива.
Температура застывания топлива соответствует такой пре-
дельной температуре, при которой топливо теряет свою текучесть. Этот
показатель служит приблизительным ориентиром при определении воз-
можных предельных условий применения топлив, и в большей мере по
этому показателю судят о возможностях заправки, транспортирования,
слива и налива топлива.
Улучшение низкотемпературных свойств дизельных топлив и, в част-
ности, расширение ресурсов зимних видов дизельных топлив осуществляют
двумя путями: депарафинизацией топлива, т. е. извлечением из него
высокоплавких парафиновых углеводородов нормального строения, и
введением депрессорных присадок, улучшающих низкотемпературные
свойства.
Коэффициент фильтруемости топлива характеризует срок
службы фильтров тонкой очистки топлива. Этот показатель равен отно-
шению времени фильтрования последней порции топлива ко времени
23
фильтрования первой порции при пропускании через специальный бумаж-
ный фильтр определенного объема топлива. Значение коэффициента
фильтруемости зависит от содержания в топливе механических примесей,
воды, мыл нафтеновых кислот и смолистых продуктов окисления. Для
товарных топлив установлена норма коэффициента фильтруемости не
выше 3, которая позволяет ограничить содержание в топливе всех загряз-
няющих веществ и те.м самым обеспечить надежную работу топливной
аппаратуры.
В дизельных топливах, как и в бензине, йо только в больших коли-
чествах содержатся сернистые соединения, которые условно относят к так
называемой активной сере (меркаптаны, сероводород, элементарная сера).
Все они при сгорании образуют оксиды серы. Эти газообразные продукты
при высокой температуре оказывают коррозионное воздействие на металлы
в газовой фазе, а при низких температурах легко растворяются в капельках
воды, конденсирующихся из продуктов сгорания, с образованием сер-
нистой или серной кислот. Коррозионному воздействию продуктов сгора-
ния сернистых соединений подвергаются детали цилиндропоршневой
группы.
Износ деталей дизельных двигателей примерно пропорционален содер-
жанию в топливе общей серы. В зависимости от этого показателя
отечественные топлива для быстроходных дизелей делятся на два вида:
первый — с содержанием серы до 0,2 %, второй — с содержанием серы
до 0,5 %. Наиболее коррозионно-агрессивными соединениями серы
являются меркаптаны и сероводород, поэтому их содержание в дизель-
ных топливах жестко регламентируется.
Важным эксплуатационным свойством дизельного топлива является
его с к л о н н о с т ь к образованию нагаро- и лакоотложе-
н и й в двигателе. Отложения приводят к нарушениям в рабочем процессе
двигателя, что ухудшает его технико-экономические и экологические
показатели, увеличивает износ деталей двигателя. На образование отложе-
ний влияют фракционный состав, содержание сернистых соединений,
непредельных и ароматических углеводородов, смолистых соединений,
а также неорганических примесей. Более тяжелые топлива, с большим
содержанием серы и ее соединений дают большее количество нагара.
С увеличением содержания ароматических и непредельных углеводородов
склонность топлив к нагарообразованию возрастает. Количество не-
предельных углеводородов регламентируется введением в стандарт пока-
зателя — иодного числа. С увеличением количества непредельных
углеводородов иодное число возрастает. Количество смолистых веществ
в дизельных топливах оценивается, как и в бензинах, количеством
фактических смол. Склонность дизельного топлива к нагарообразованию
оценивается его зольностью и коксуемостью. Зольность топлива
характеризует содержание в топливе несгораемых неорганических
соединений, которые повышают абразивные свойства топлива. Коксу-
емостью называют свойство топлива образовывать углистый остаток
при нагреве без доступа воздуха. Коксуемость дизельных топлив зависит
от их фракционного состава, содержания в топливах смол и непредельных
углеводородов.
Зольность и коксуемость топлив регламентируются в стандарте соот-
ветствующими показателями — зольность и коксуемость 10 % остатка.
Марки и виды дизельных топлив. Дизельные топлива для быстро-
ходных дизельных двигателей автомобилей вырабатываются в соответ-
ствии с действующим в настоящее время ГОСТ 305—82 «Топливо дизель-
ное. Технические условия».
24
Таблица 1.2. Требования к дизельным топливам
Показатели Норма для марки
Л 3 А
Цетановое число, не менее Фракционный состав: 50 % перегоняется при температуре, °C, не выше 96 % перегоняется при температуре, °C, не выше (конец кипения) Кинематическая вязкость при 20 °C, мм2 3 * * * * В/с Температура застывания, °C, не выше: для умеренной зоны » холодной » . Температура помутнения, °C, не выше: для умеренной зоны » холодной » Температура вспышки, в закрытом тигле, °C, не ниже Массовая доля серы, %, не более 45 45 45 280 280 255 360 340 330 3,0—6,0 1,8—5,0 1,5—4,0 -10 -35 — — —45 —55 -5 -25 — - -35 — 40 35 30 0,5 0,5 0,4
Примечание. В дизельном топливе с ГЗК допускается содержание серы не более 0,2 %.
В зависимости от условий применения установлены три марки дизель-
ного топлива:
Л (летнее) —для эксплуатации при температуре окружающей среды
воздуха 0 °C и выше;
3 (зимнее) — для эксплуатации при температуре окружающего воз-
духа минус 20 9С и выше (температура застывания топлива не выше
минус 35 °C) и минус 30 °C и выше (температура застывания топлива
не выше минус 45 °C);
А (арктическое) — для эксплуатации при температуре окружающего
воздуха —50 °C и выше.
Г 1о физико-химическим показателям топливо должно соответствовать
требованиям и нормам, приведенным в табл. 1.2.
ДРУГИЕ ВИДЫ ТОПЛИВА
В последние годы в связи с ограниченностью запасов нефти все более
широкое применение находят альтернативные топлива — природный газ,
нефтяной углеводородный газ, спирты, синтетическое топливо, водород
и др.
Природный газ как топливо для автомобилей имеет ряд преиму-
ществ перед бензином — высокое октановое число, меньшее влияние на
износ двигателя, меньшая токсичность отработавших газов. В то же время
он имеет меньшую энергоемкость по сравнению с жидким нефтяным
топливом, в связи с чем для обеспечения приемлемого запаса хода автомо-
биля его используют в сжатом или сжиженном виде.
Установка на автомобиль баллонов со сжатым до 20 МПа газом
снижает грузоподъемность автомобилей. Кроме того, конструкция топлив-
ной аппаратуры предусматривает возможность работы автомобиля и на
бензине в тех случаях, когда по каким-либо причинам отсутствует газовое
топливо. Такая универсальность топливной аппаратуры снижает ка-
чество газобаллонного автомобиля, так как в этом случае не используется
полностью преимущество газа как топлива — его высокое октановое число,
25
позволяющее повышать степень сжатия и, как следствие, мощность
двигателя. Тем не менее применение этого вида топлива является важной
народнохозяйственной задачей, призванной решать вопросы расширения
ресурсов моторных топлив и улучшения экологической обстановки в горо-
дах. Решениями директивных органов уже в 1990 г. предусмотрено
существенно расширить парк автомобилей, работающих на сжатом при-
родном газе. Предстоит построить и ввести в действие большое число
газонаполнительных станций.
По мере создания надежных и дешевых криогенных топливных баков
и станций по сжижению природного газа будет увеличиваться и парк
грузовых автомобилей, работающих на сжиженном природном газе.
Нефтяной углеводородный газ (пропан-бутановый) уже
применяется на автомобилях типа ЗИЛ и ГАЗ. Развернуты работы по
применению газообразного топлива на легковых автомобилях. Объемы его
потребления автомобильным транспортом пока незначительны. В пер-
спективе предусматривается расширение его производства и применения
на автомобилях.
Ведутся исследования по использованию в качестве топлива для
автомобильной техники метилового спирта (метанола). До 2000 г. метанол,
который в настоящее время производится для нужд химической про-
мышленности и спрос на который из года в год неуклонно растет, в ка-
честве моторного топлива будет применяться в небольших объемах.
Наиболее рационально использовать метанол в виде бензо-метанольных
смесей или при раздельной подаче в двигатель метанола и низкоокта-
нового бензина.
Широко ведутся работы по созданию и отработке технологии получе-
ния синтетических топлив из каменного угля. По показа-
телям качества это топливо будет соответствовать традиционному нефтя-
ному топливу. Начало массового крупномасштабного производства этого
топлива намечается после 1995 г.
Практического применения водорода в качестве топлива для авто-
мобилей можно ожидать после 2000 г. К этому времени должны быть
решены вопросы хранения этого горючего на борту автомобиля в коли-
честве, обеспечивающем пробег, равноценный пробегу автомобиля, рабо-
тающего на традиционном нефтяном топливе, и снижения себестоимости
его производства.
На период до 2000 г. из альтернативных топлив заметное влияние
на общий баланс потребления топлива автомобилями окажет лишь сжатый
природный газ, который будет применяться в первую очередь на грузовых
автомобилях. Основными видами топлив для автомобильного транспорта
останутся традиционные нефтяные топлива — бензины и дизельные
топлива.
Современный двигатель внутреннего сгорания представляет собой
сложный механизм, работоспособность которого зависит от четкого функ-
ционирования его различных систем и, в первую очередь, системы смазки.
Рабочим телом системы смазки является моторное масло. Основное на-
значение системы смазки — своевременный подвод чистого и, при необхо-
димости, охлажденного моторного масла к трущимся деталям двигателя
26
1
РИС. 1.2. СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВАЗ-2101:
/ — распределительный вал; 2— масляный канал распределительного валас ответвлениями
для смазки опор, кулачков, толкателей; 3 — коленчатый вал; 4 — маслоприемник; 5 — ре-
дукционный клапан; 6 — масляный насос; 7 — масляный фильтр, внутри которого имеется
противодренажный клапан, предотвращающий стекание масла из системы после остановки
двигателя, и перепускной клапан, срабатывающий при засорении фильтра; 8 — магист-
ральный канал
для уменьшения трения и износа этих деталей за счет создания на их по-
верхностях прочной масляной пленки.
Для эффективного осуществления столь важных функций, выполняе-
мых моторным маслом, современные двигатели имеют разветвленную си-
стему циркуляционной смазки трущихся деталей (рис. 1.2). Под давлением
масло поступает почти во все подшипники скольжения двигателя. В не-
которых двигателях под давлением смазываются направляющие толкате-
лей, поршневые пальцы в подшипнике верхней головки шатуна, под-
шипники вала привода распределителя зажигания, вала привода водяного
насоса и плунжерные пары насоса высокого давления. К остальным
трущимся поверхностям (цилиндры, поршни, шестерни распределения
и др.) масло поступает разбрызгиванием.
Режимы смазки в двигателях внутреннего сгорания
В двигателях легковых автомобилей ВАЗ, «Москвич», «Волга» насчитывается в среднем
до 100 сопряженных деталей, совершающих вращательное и возвратно-поступательное
движение или сочетающих их сложную совокупность. Площадь трения этих деталей дости-
гает 300 см2, а максимальные удельные нагрузки р и скорость перемещения и для основных
сопряженных пар ДВС составляют:
р, МПа и. м/с
Цилиндр— 1-е поршневое кольцо 4—6 14—16
Шейка коленчатого вала — вкладыш подшипника 20—30 15
Рычаг — кулачок распределительного вала 500—700 2—3
Не более 2000
27
РИС. 1.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ В АВТОМОБИЛЕ ПРИ
ЕГО РАБОТЕ В ГОРОДСКИХ
И ЗАГОРОДНЫХ УСЛОВИЯХ (УСРЕДНЕННЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ АВТОМО-
БИЛЯ 5 ДНЕЙ В ГОРОДЕ И 2 ДНЯ ЗА ГОРОДОМ
Потери на трение в Двигателе в значительной степени определяют его'механический
коэффициент полезного действия (рис. 1.3), Трение также вызывает износ сопряженных
деталей и существенное выделение теплоты. Поэтому основным назначением моторного
масла является снижение трения в двигателе путем создания оптимального режима смазки
трущихся деталей и отвод теплоты от них.
При работе двигателя могут наблюдаться следующие режимы смазки:
Коэффициент
трения и
Жидкостная (гидродинамическая) 0,002—0,01
Полужидкостная (смешанная) 0,01—0,2
Граничная:
смазанные поверхности 0,05—0,4
несмазанные поверхности 0,2—0,8
(окисление)
Эти режимы реализуются при определенных условиях, зависящих от таких параметров
процесса смазки, как вязкость масла, скорость перемещения движущихся поверхностей
и приложенная удельная нагрузка.
Режим жидкостной (гидродинамической) смазки (рис. 1.4, а) имеет
место при наличии между трущимися поверхностями масляного слоя, находящегося под
давлением и препятствующего их непосредственному контакту. При этом потери на тре-
ние в узле минимальны, так как зависят в основном только от вязкости смазочного мате-
риала.
В двигателях внутреннего сгорания в режиме гидродинамической смазки большую
часть времени работают подшипники коленчатого вала. Вращаясь, шейка вала захватывает
слои масла и нагнетает их в клиновидный зазор. Под действием гидродинамических сил
образуется масляный клин и шейка вала «всплывает* в подшипнике, т. е. они разделяются
слоем масла, предотвращающим непосредственное касание их сопрягаемых поверхностей.
При снижении толщины смазочного слоя или его разрушении, что наблюдается при
уменьшении вязкости масла и частоты вращения, а также увеличении нагрузки, трущиеся
пары начинают работать в режимах п о л у ж и д к ост н ой, смешанной (рис. 1.4,6)
или граничной смазки (рис. 1.4, в), т. е. с непосредственным контактом сопряжен-
ных деталей. В ДВС такие условия смазки наблюдаются для пары шейка — вкладыши
подшипника коленчатого вала при пуске двигателя, для поршневых колец при положении
поршня в верхней мертвой точке, где вязкость масла и скорость поршня минимальны,
и для пары рычаг — кулачок распределительного вала при максимальных нагрузках и низких
частотах вращения, например при движении автомобиля на подъеме на прямой передаче.
28
РИС. 1.4. РЕЖИМЫ СМАЗКИ ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
В этих случаях смазку трущихся поверхностей обеспечивают формируемые на них
граничные пленки из полярных молекул смазочной среды. Свойства этих пленок отли-
чаются от объемных свойств смазочного материала, и коэффициент трения при граничной
смазке зависит не от вязкости масла, а от наличия в нем и эффективности поверхностно-
активных веществ, имеющих полярные молекулы.
Механизм образования граничных пленок основан на физической и химической адсорб-
ции полярных молекул смазочной среды на трущихся поверхностях. При наличии таких пле-
нок (физическая адсорбция) сила трения снижается по сравнению с трением без смазки в
2—10 раз, а износ сопряженных поверхностей уменьшается в сотни раз. Хемосорбированные
пленки препятствуют свариванию поверхностей и их задиру при высоких нагрузках.
Полужидкостной (смешанный) режим смазки сочетает особенности гидродинамического
и граничного режимов, т. е. нагрузка частично воспринимается масляной пленкой (гидро-
динамическая смазка) и частично микронеровностями поверхностей контакта сопри-
касающихся деталей (граничная смазка).
Кроме снижения трения моторное масло в ДВС обеспечивает необходимый отвод
теплоты от деталей, подвергающихся нагреву, и уплотнение зазоров в их сопряжениях.
Количество теплоты, отводимое маслом, составляет 1,5—4,5 % от общей теплоты, выделяемой
двигателем. От , эффективности уплотнения газового стыка зависит прорыв картерных
газов, которые могут разрушать масляную пленку и способствовать перегреву, износу и
задиру деталей.
Решающую роль в обеспечении оптимальных режимов смазки, снижении трения и
износа, а также в эффективном отводе теплоты и уплотнении зазоров играет вязкость
моторного масла.
На практике измерение вязкости моторных масел производят в следующих единицах
систем СИ и СГС: кинематическая вязкость v —1 мм2/с=1 сСт (сантистокс); динами-
ческая вязкость 1]—1 Па-с=10 П (Пуаз); 1 мПа-с = 1 сП (сантипуаз).
Вязкость моторных масел заметно меняется с температурой. При ее понижении вязкость
резко увеличивается. Так, в интервале температур от 100 до 0 °C вязкость различных масел
может возрастать в 300 раз и более (табл. 1.3).
Степень изменения вязкости в зависимости от температуры характеризуется индексом
вязкости (ИВ), определяемым по значениям вязкости масла при 50 и 100 °C. Чем меньше
изменение вязкости масла в заданном интервале температур, тем лучше его вязкостно-
температурные свойства и тем больше индекс вязкости этого масла. Для летних масел
индекс вязкости, как правило, не превышает 90, а для зимних и всесезонных (загущенных)
Т аблица 1.3. Классы вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1—85
Класс ВЯЗКОСТИ v при 100 °C, мм2/с Vmbkc ПРИ -18 °C. м.м2/с Класс ВЯЗКОСТИ v при 100 °C, мм’/с При - 18 “С, мм2/с
не менее не более не менее не более
Зэ 3,8 1250 33/8 7,0 9,5 1250
43 4,1 — 2600 43/6 5,6 7,0 2600
53 5,6 — 6000 4э/8 7,0 9,5 2600
6, 5,6 . 10 400 4,/10 9,5 11,5 2600
6 5.6 7,0 — 5э/10 9,5 11,5 6000
8 7,0 9,5 — 5,/12 11,5 13,0 6000
10 9,5 11,5 — 5,/14 13,0 15,0 6000
12 11,5 13,0 6э/10 9,5 11,5 10 400
14 13,0 15,0 — 63/14 13,0 15,0 10 400
16 15,0 18,0 — 6,/16 15,0 18,0 10 400
20 18,0 23,0 —
29
он составляет 95—125 и выше. При определенной температуре масло вообще теряет под-
вижность. Эта температура называется температурой застывания масла. Для
моторных масел температура застывания, как правило, составляет: для летних — 15 °C, для
зимних — (25—30) °C, для загущенных — (35—45) °C.
Вязкостно-температурные свойства в первую очередь определяют выбор моторного
масла для конкретного типа двигателя и условий его эксплуатации. При предельно
высоких рабочих температурах масла в двигателе вязкость его должна быть достаточной,
чтобы обеспечить надежную смазку и работу узлов трения, низкий износ деталей, эффектив-
ное уплотнение сопряжений, малый прорыв картерных газов и расход масла на угар. При
отрицательных температурах масло должно иметь относительно низкую вязкость, обеспечи-
вающую эффективный пуск двигателя, своевременную подачу масла к парам трения и т. д.
Однако для обычных (незагущенных) минеральных масел — это трудносочетаемые
требования. Поэтому маловязкие масла с вязкостью (6—8 мм2 при 100 °C) применяют в
зимний период, а более вязкие (10—14 мм2/с при 100 °C) —в летний.
В настоящее время находят широкое применение всесезонные моторные масла, для
которых при высоких температурах характерны значения вязкости летних образцов
(10—14 мм2/с при 100 °C), а при отрицательных температурах — зимних (2600—5000 мПа-с
при —18 °C).
Классификация (обозначение] масел
Для правильного подбора моторного масла по вязкости к конкретному
типу двигателя и условиям его эксплуатации следует руководствоваться
ГОСТ 17479. 1—85. По этому ГОСТу моторные масла разделяют на раз-
личные классы по вязкости (табл. 1.3) и различают по сезонности при-
менения, т. е. они дифференцируются на зимние (вязкость 6—8 мм2/с при
100 °C), летние (10—20 мм2/с при 100 °C) и всесезонные.
Для сезонных (незагущенных) масел нормируются значения вязкости
при 100 °C. Для всесезонных (загущенных) масел в знаменателе дробного
обозначения указывается вязкость при 100 °C, цифра в числителе характе-
ризует предельно допустимую вязкость при —18 °C.
При подборе масла для конкретного типа двигателя наряду с установ-
лением требуемых вязкостных показателей определяют также необходи-
мый для этого двигателя уровень качества масла, т. е. группу масла по
эксплуатационным свойствам.
До 1974 г. в нашей стране деление масел по уровню качества не
производилось. Масла выпускались с буквенным обозначением, характе-
ризующим область их применения,— А, Д, М и МТ, т. е. А — для смазки
карбюраторных двигателей, Д — автотракторных и судовых дизелей, М —
поршневых авиационных двигателей, МТ — транспортных дизелей.
Особенности технологии получения масел указывались буквами: К — ки-
слотная, С — селективная очистка, П — масло с присадками, 3 — загущен-
ное масло. Например, автомобильное масло селективной очистки АС-8,
авиационное масло МС-20, загущенные масла с присадками АКЗп-6
и АСЗп-10, масло для транспортных дизелей МТ-16п и т. д. Цифры в
обозначении масел характеризовали их вязкость в сСт (мм2/с) при темпе-
ратуре 100 °C.
В настоящее время для каждого типа двигателей (карбюраторные,
дизельные и т. д.) характерно большое разнообразие моделей, отличаю-
щихся по конструктивным параметрам и техническим характеристикам,
тепловой и механической напряженности, условиям эксплуатации и т. д.
Поэтому обеспечение надежной и экономичной работы, а также заданного
моторесурса конкретных моделей современных двигателей стало возможно
только при условии применения в них моторных масел определенного
качества, по эксплуатационным свойствам отвечающих необходимым тре-
бованиям.
30
Таблица 1.4. Классы карбюраторных двигателей по жесткости условий работы масла
Класс двигателей Ne/Vf, кВт/л (л. с./л) Е п,МИЯ"1
Нефорсированные До 14,7 (20)' До 5 До 2000 Малофорсированные 14,7—18,4 ( 20—25) 5—6 2000—3000 Среднефорсированные 18,4—25,7 (25—35) 6—7,5 3000-—4500 Высокофорсированные 25,7 и выше (35 и выше) выше 7,5 4500—5500 и выше Высокофорсированные, рабо- Езда по городу с частыми пусками и остановками, букси- тающие в тяжелых эксплуатаци- ровка прицепа, движение с максимальной скоростью, по онных условиях бездорожью
* Уь — рабочий объем двигателя, л.
Для решения этой задачи все двигатели делятся на классы, исходя из
жесткости условий работы в них моторного масла, а масла — на группы
в зависимости от эксплуатационных свойств и области применения.
Группирование карбюраторных двигателей по требованиям к качеству
масел производят по параметрам, характеризующим уровень форсиро-
вания этих двигателей (табл. 1.4): литровой мощности 'Уе/Гл, по степени
сжатия е и частоте вращения п.
Карбюраторные двигатели современных и перспективных моделей авто-
мобилей семейства ВАЗ, «Москвич», «Волга» и «Запорожец» по пара-
метрам (табл. 1.5), определяющим жесткость условий работы в них
моторных масел, относятся к классу высокофорсированных. Двигатели
автомобилей более ранних моделей «Москвич» — 407, 408, «Волга»
ГАЗ-21, «Запорожец-966» относятся к классу среднефорсированных
двигателей.
Таблица 1.5. Основные параметры двигателей отечественных легковых автомобилей
Модель двигателя Модель автомобиля У»,л е М, кВт (л. с.) при п~‘ М/У„. кВт/л Од,*/М, к г/к Вт - 'ту Расход масла на угар Q, % к расходу топлива
МеМЗ-966 Запорожец-965А 0,887 6,5 20,6(28)—4000 22,3 4,3 7,35 1,2
МеМЗ-968 Запорожец-966 1,197 7,2 30,1(41)—4300 25,2 3,4 8,9 1,0
МеМЗ-968А Запорожец-968 1,197 8,4 33,1(45)-4500 27,6 3,1 8,8 0,6
МеМЗ-245 Запорожец-245 1,091 9,5 36,7 (50)-5300 33,7 2,4 9,8 0,4
ВАЗ-2101 ВАЗ-2101 1,197 8,5 45,5 (62)-5600 38,0 2,5 12,0 0.4
ВАЗ-2105 ВАЗ-2105 1,295 8.5 50,7 (69)-5600 39,1 2,2 13,5 0,4
ВАЗ-2108 ВАЗ-2108 1,288 9,0 47,8(65)—5600 37,3 1.9 12,7 0,4
МЗМА-402 Москвич-402 1,22 7,1 25,7(35)—4200 18,9 5,3 6,0 1,5
МЗМА-407 Москвич-407 1,36 7,0 33,1(45)—4500 24,3 4,2 7,3 1,2
АЗЛК-408Э Москвич-408 1,36 7,0 36,8(50) —4750 27,0 4,1 8,2 0,8
АЗЛК-412Э Москвич-412 (2140) 1,478 8,8 55,1 (75)-5800 37,3 2,4 10,0 0,5
ГАЗ-М-20 Победа М-20 2,12 6,2 38,2(52)—3600 18,0 5,5 6,4 1,8
УАЗ-21А Волга ГАЗ-21 2,445 6,7 55,1 (75)-4000 22,5 2,9 8,9 1,2
ЗМЗ-24-01 Волга ГАЗ-24-01 2,445 6,7 62,5(85)—4500 25,6 2,4 10,4 0,6
ЗМЗ-24Д Волга ГАЗ-24Д 2,445 8,2 69,8(95)—4500 28,5 2,1 11,6 0,5
УАЗ-69Б УАЗ-69М 2,43 6,6 45,5(62)—3800 18,7 4,6 7,3 1,2
УМЗ-451 УАЗ-451 2,445 6,7 55,1(75)—4000 22,5 3,0 8,9 0,6
УМЗ-414 УАЗ-414 2,445 7,0 58,8(80)—4000 24,0 2,6 9,0 0.5
* G,, — масса двигателя. ” У„ — объем масла в картере.
31
Таблица 1.6. Группы моторных масел в зависимости от уровня эксплуатационных свойств
в области их применения
Г руггпа Рекомендуемая область применения
А Нефорсированные карбюраторные двигатели и дизели
Б
Б, Малофорсированные карбюраторные двигатели, работающие в условиях, спо- собствующих образованию высокотемпературных отложений и коррозии под- шипников
б2 Малофорсированные дизели
В
в, Среднефорсированные карбюраторные двигатели, работающие в неблаго- приятных условиях, способствующих окислению масла и образованию всех видов отложений
В? Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к ан- тикоррозионным, противоизносным свойствам масел и их склонности к образо- ванию высокотемпературных отложений
Г
Г, Высокофорсированные карбюраторные двигатели, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях, способствующих окислению масла, образованию всех видов отложений, коррозии и ржавлению
Га Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, рабо- тающие в неблагоприятных эксплуатационных условиях, способствующих об- разованию высокотемпературных отложений
д Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжелых эксплуата- ционных условиях или когда применяемое топливо требует использования ма- сел с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противо- износными свойствами, малой склонностью к образованию всех видов отложе- ний
Е Лубрикаторные системы смазки цилиндров дизелей, работающих на топливе с высоким содержанием серы
Моторные масла согласно ГОСТ 17479.1—85 подразделяются на груп-
пы по эксплуатационным свойствам, характеризующие условия работы
масла в двигателях конкретного уровня форсирования (табл. 1.6).
Зная уровень форсирования двигателя и условия его эксплуатации,
по табл. 1.6 производят выбор моторного масла требуемой группы
качества. Одновременно, исходя из предполагаемого температурного
диапазона работы масла, по табл. 1.3 устанавливают требуемый класс
вязкости.
В зависимости от вязкости и эксплуатационных свойств ГОСТ
17479.1—85 установлены марки моторных масел (М-8ВЬ М-63/12Г|,
М-10Г2, М-10Д и т. д.), в условном обозначении которых заложены
необходимые данные для правильного подбора масел для конкретного
типа двигателя. Например, масло M-8Bi: буква «М» обозначает моторное
масло, цифра 8 характеризует его вязкость при 100 °C в мм2/с, буква «В»
с индексом «1» указывает, что масло по эксплуатационным свойствам
относится к группе В и предназначено для смазывания среднефорсиро-
ванных карбюраторных двигателей. Масло М-63/12Г|: буква «М» — мотор-
ное масло, цифра 6 свидетельствует, что это масло относится к классу
вязкости, у которого вязкость при —18 °C не должна превышать
10 400 мм2/с, индекс «з» обозначает, что масло содержит загущающие
(вязкостные) присадки, цифра «12» после знака дроби показывает, что
вязкость масла при температуре 100 °C равна 12 мм2/с, а буква «Г» с
индексом «1» обозначает принадлежность масла по эксплуатационным
свойствам к группе «Г» и указывает на возможность его использования
для высокофорсированных карбюраторных двигателей, например типа
ВАЗ-2101.
32
Таблица 1.7. Соответствие классов вязкости моторных масел
по ГОСТ 17479.1—85 и классификации
SAE ЗЗООе
ГОСТ 17479.1—85 SAE J300e ГОСТ 17479.1—85 SAE ЗЗООе
З3 5W Зз/8 5W-20
43 10W 4з/6 10W-20
5, 15W 43/8 10W-20
6, 20W 4з/Ю 10W-30
6 20 5а/Ю 15W-30
8 20 53/12 15W-30
10 30 5.,/14 15W-40
12 30 6з/10 20W-30
14 40 63/14 20W-40
16 40 6э/14 20W-40
20 50 — —
Ивдекс«2» при буквенном обозначении группы указывает на то, что
масло предназначено для дизелей, например М-8Гг- Отсутствие цифро-
вого индекса у масел группы Б, В, Г свидетельствует об универсальности
масел и возможности их применения как в карбюраторных, так и дизель-
ных двигателях (например, масло М-бз/ЮВ).
Отнесение масла к соответствующей группе свидетельствует об опреде-
ленном уровне его эксплуатационных свойств (антиокислительных, мою-
ще-диспергирующих, противокоррозионных, защитных и т. д.), характери-
зующем качество масел данной группы. Этот уровень в основном зависит
от вида и концентрации вводимых в масло присадок. Поэтому переход от
масел низших групп (А, Б) к высшим (В, Г), как правило, достигается
путем расширения ассортимента и количественного увеличения присадок
в маслах:
Группа масел А Б| Bi Г|
Содержание присадок, % 3,5 5,5 8,0 10—15
Принадлежность масел к той или иной группе устанавливают на основании результатов
моторных испытаний на специальных одноцилиндровых или полноразмерных двигателях.
Для масел различных групп установлены нормы па оценочные показатели, предусмотрен-
ные методами испытаний на двигателях. Сопоставляя результаты моторных испытаний
масла с этими нормами, устанавливают его принадлежность к соответствующей группе по
эксплуатационным свойствам.
За рубежом подбор масел в зависимости от типа двигателя и условий его эксплуатации
осуществляется также на основании соответствующих классификаций. Градацию масел по
вязкости производят по классификации SAE J300e, а по условиям и областям применения —
согласно классификации APJ. По классификации SAE J300e масла разделяют на зимние
(обозначаются буквой W), летние и всесезонные. Примерное соответствие классов вязкости
моторных масел по ГОСТ 17479.1—85 и SAE J300e показано в табл. 1.7.
Классификация APJ подразделяет масла на две категории: S — категория «сервис» и
С — коммерческая категория. Масла категории S предназначены для двигателей легких
транспортных средств, применяемых в сфере обслуживания, т. е. преимущественно для
карбюраторных двигателей. Масла категории С предназначены для двигателей автомо-
билей, осуществляющих коммерческие перевозки, тягачей, строительно-дорожных машин и
других, т. е. преимущественно для дизельных двигателей.
В каждой категории масла в зависимости от условий работы подразделяются на
классы, также имеющие буквенную маркировку. Поэтому обозначение масел в соответствии
с классификацией производится двумя буквами латинского алфавита, указывающими
категорию и класс масел, например SE (для карбюраторных двигателей) или CD (для
дизелей). Универсальные масла, относящиеся к обеим категориям классификации APJ,
имеют маркировку двух классов разных категорий, например SE/CD.
Соответствие уровней эксплуатационных свойств масел по ГОСТ 17479.1—85 и класси-
фикации APJ показано в табл. 1.8.
2 Под ред. А. Я. Малкина 33
Таблица 1.8. Ориентировочное соответствие классов моторных
масел по группам эксплуатационных свойств
по ГОСТ 17479.1—85 и классификации APJ
ГОСТ 17479.1—85 APJ ГОСТ 17479.1—85 APJ
А SB Г SE/CC
Б SC/CA Г, SE
— SF
Б, SC г2 СС
б2 СА д CD
В SD/CB Е —
В, SD — —
в2 СВ — —
Условия работы масла в двигателях.
Старение моторного масла
Согласно классификациям масел, принятым в нашей стране и за
рубежом, с увеличением степени форсирования двигателей и при тяжелых
условиях эксплуатации автомобилей (бездорожье, буксировка прицепа,
езда с частыми пусками, остановками, и т. д.) требуется применять масла
более высокого качества (например, вместо групп А и Б масла групп
В и Г). Это становится необходимым из-за резкого ужесточения условий
работы моторного масла в форсированных двигателях, при которых менее
качественные масла подвергаются интенсивному старению, требуют частой
замены и не обеспечивают заданной надежности и эффективности двига-
телей.
Для отечественных двигателей легковых автомобилей динамика изме-
нения показателей, характеризующих степень их форсирования, за послед-
ние 20—25 лет показана в табл. 1.5, а общая мировая тенденция по
карбюраторным и дизельным двигателям (средние значения) — на
рис. 1.5.
За указанный период уровень форсирования двигателей увеличился
в 1,5—2 раза, что резко повысило их термическую и механическую
РИС. 1.5. МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДВИГА-
ТЕЛЕЙ И СРОКОВ СМЕНЫ МАСЕЛ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЖЕСТКОСТЬ УСЛОВИЙ
ИХ РАБОТЫ:
а — карбюраторные двигатели; б — дизели
34
напряженность. Удельные давления в основных сопряженных парах
цилиндропоршневой группы, кривошипно-шатунного и газораспредели-
тельного механизма увеличились в 2—3 раза. Температуры деталей повы-
сились в среднем на 30—50 °C, и их максимальные значения для зон,
контактирующих с маслом, например, по верхней кольцевой канавке
поршней достигают 270—280 °C. С увеличением скорости легковых авто-
мобилей от 80 до 140 км/ч температура масла в картере двигателя воз-
росла от 100—110 до 130 °C, а при движении автомобиля с прицепом,
т. е. при увеличении нагрузки,— даже до 160 °C.
Для современных автомобильных двигателей легковых автомобилей
обычны и режимы, характеризуемые короткими пробегами, частыми
пусками и остановками, продолжительной работой на холостом ходу. Как
правило, такие условия эксплуатации автомобилей, и особенно в зимний
период, связаны с периодической работой двигателей на низкотемпе-
ратурных режимах с температурой воды и масла не- выше 50 °C.
Моторные масла в современных высокооборотных двигателях, осна-
щенных масляными насосами повышенной производительности, подвер-
гаются интенсивному разбрызгиванию и аэрации, т. е. насыщению возду-
хом. В процессе транспортировки, хранения и работы в двигателе в масло
могут попадать вода и антифриз.
Работа моторного масла в указанных выше условиях приводит к
его интенсивному старению и снижению надежности работы двига-
телей.
Старение моторного масла происходит вследствие загрязнения его
атмосферной пылью, продуктами износа, газообразными, жидкими и твер-
дыми частицами, образующимися в процессе сгорания топлива, а также
в результате химических и физико-химических изменений углеводородов
базового масла и компонентов присадок, вводимых в эти масла.
Старение (загрязнение) моторного масла является основной причиной
образования отложений на деталях двигателей, снижающих надежность
их работы. Высокая температура деталей двигателей при работе на
форсированных режимах обеспечивает необходимую энергию взаимо-
действия между различными продуктами окисления, накапливающимися
в масле, что приводит к образованию лака, смол, нагара, которые
откладываются в основном на поверхностях деталей с высокой темпе-
ратурой (поршни и т. д.).
При работе двигателя на низкотемпературном режиме резко ухуд-
шается процесс сгорания и увеличивается поступление в картер двигателя
частично окисленных продуктов неполного сгорания топлива, в том числе
и водяных паров. Под действием воды в масле эти продукты подвергаются
интенсивной коагуляции, образуют крупные конгломераты и выпадают в
осадок в виде мазеобразных (низкотемпературных) отложений (шламов).
Низкотемпературные отложения откладываются на деталях и агрегатах,
имеющих относительно низкие рабочие температуры (крышка клапанной
коробки, масляный картер, фильтры, сетки маслоприемников насосов
и т. д.).
Старение масла и образование высоко- и низкотемпературных отложе-
ний на деталях двигателя может вызывать:
закоксовывание поршневых колец, их пригорание и полную потерю
подвижности (заклинивание в канавках поршня);
повышение температуры из-за ухудшения теплоотвода;
заклинивание клапанов в направляющих втулках;
прогар клапанов;
уменьшение проходного сечения впускного и выпускного трактов;
2* 35
загрязнение сеток маслоприемников насосов, фильтров и масляных
каналов системы смазки, дренажных отверстий в маслосъемных кольцах
и поршне; •
повышение вязкости масла;
повышение коррозионного износа деталей цилиндропоршневой группы;
абразивное изнашивание деталей твердыми частицами загрязняющих
примесей;
повышенную коррозию подшипниковых сплавов и ржавление железо-
содержащих деталей.
Закоксовывание поршневых колец влечет за собой увеличение расхода
масла и прорыва картерных газов, вызывает падение мощности, местный
перегрев, повышенный износ и задир деталей цилиндропоршневой
группы.
Отложения нагара в кольцевых канавках поршня нарушают нормаль-
ную работу поршневых колец. При значительном заполнении нагаром
радиального зазора между кольцом и канавкой поршня кольцо начинает
«садиться» на нагар и выступать над поверхностью поршня. В этом случае
давление кольца на цилиндр резко возрастает, что может привести к за-
диру кольца и цилиндра. Нагары на верхней кромке поршня и его огневом
пояске, как правило, имеют повышенную твердость и могут приводить
к повышенному износу цилиндров. Кроме того, нагар способен выкраши-
ваться и, попадая в поршневые канавки, препятствовать свободному пере-
мещению колец. Обильные нагарообразования на боковой поверхности
поршня, выше первого компрессионного кольца, часто являются причиной
«натиров» на гильзе и поршне.
Степень загрязнения поршней нагаром и лаком оценивается в баллах.
За весь срок работы двигателя степень загрязнения поршня не должна пре-
вышать 15 баллов. Однако на маслах групп А и Б этот показатель для раз-
личных типов двигателей оценивается величиной 20—25 баллов и выше,
на маслах групп Bi — 10 — 15 и групп Г| — 5 — 10 баллов.
Современные масла с присадками, попадая в камеру сгорания,
в процессе естественного угара сгорают с образованием зольных отложе-
ний. Откладываясь на деталях, эти отложения ухудшают теплоотвод, что
приводит к оплавлению и растрескиванию поршней, прогару выпускных
клапанов. Зольные отложения способствуют возникновению калильного
зажигания и детонации. Вследствие замыкания электродов свечей за-
жигания зольными отложениями работоспособность их резко ухуд-
шается.
Количество зольных отложений на деталях двигателей зависит от
зольности масла и от его расхода на угар. В двигателях с высоким расхо-
дом, как правило, наблюдается повышенное накопление зольных отло-
жений. Так, большое количество зольных отложений (толщиной 1—4 мм)
образуется на деталях двигателя воздушного охлаждения автомобиля
«Запорожец» при его работе на форсированных режимах и использовании
высокозольного масла М-63/10Г| (зольность 1,65%). При переходе на
малозольные масла, например М-5310Г1 (зольность <1,0%), количе-
ство отложений резко уменьшается.
При работе двигателя на форсированных режимах из-за интенсивного
окисления масла увеличивается его вязкость. В результате ухудшается
подача масла насосом вплоть до полного прекращения при низкотемпе-
ратурных пусках двигателей, что приводит к повышенному износу дета-
лей, а в ряде случаев является причиной выхода двигателя из строя.
Работа на масле с повышенной вязкостью ведет к увеличению механи-
ческих потерь в двигателе и перерасходу топлива.
36
При работе двигателей на пониженных тепловых режимах низкотем-
пературные отложения, образующиеся на фильтрах, резко ухудшают
очистку масла. При засорении фильтров возможен перепуск неочищенного
масла в главную магистраль, что приводит к повышенному износу
деталей двигателя, и в первую очередь вкладышей подшипников и шеек
коленчатого вала, а также гильз цилиндров и поршневых колец. Кроме
того, сокращается срок службы фильтрующих элементов.
Накопления отложений этого вида в каналах системы смазки, на
сетке маслоприемников, в других полостях нарушают нормальный подвод
масла к трушимся деталям двигателя, что может привести к последую-
щему выходу его из строя. Особенно высокую склонность к образованию
низкотемпературных отложений имели масла группы А и Бн переход
на масла групп Bi и Г|, в состав которых вводятся специальные дисперги-
рующие присадки, практически устранил эту проблему.
При интенсивном пенообразовании (аэрации) масла нарушается на-
дежность подачи масла к парам трения, интенсифицируются их износ и
окисление масла, происходит выброс его из маслосистемы.
Резко снижается надежность работы двигателя при попадании
в масло воды. Так, при работе двигателей на форсированном нагрузочном
и температурном режимах попадание воды в масло увеличивает до 5 раз
вероятность задиров деталей цилиндропоршневой группы и в 1,4—1,6 раза
повышает износ вкладышей подшипников коленчатого вала.
Все это показывает, что надежная работа современных форсированных
двигателей может быть обеспечена только в случае применения масел с вы-
сокими эксплуатационными свойствами.
Поэтому, кроме образования прочной смазывающей пленки, необхо-
димой для нормальной работы деталей двигателя и предотвращения их
износа, масла'должны обеспечивать:
уплотнение зазоров в сопряжениях деталей работающего двигателя,
и в первую очередь деталей цилиндропоршневой группы;
эффективный отвод теплоты от трущихся деталей и удаление из зон
трения продуктов износа и других посторонних веществ;
надежную защиту рабочих поверхностей деталей двигателя от кор-
розионного воздействия продуктов окисления масла и сгорания топ-
лива;
предотвращение образования всех видов отложений (нагары, лаки,
зольные отложения, шламы) на деталях двигателя при его работе на раз-
личных режимах;
защиту деталей двигателя от коррозии (ржавления) при длительных
остановках и краткосрочной консервации;
надежный пуск двигателя при низких температурах;
устранение вспениваемости масла на любых режимах работы двига-
теля;
высокую стабильность при окислении, механическом воздействии и
обводнении;
малый расход масла при работе двигателя;
большой межсменный срок службы масла и фильтрующих элементов;
экономию топлива при работе двигателя за счет оптимальных вяз-
костно-температурных и наличия антифрикционных свойств;
безвредность продуктов разложения масла по отношению к нейтра-
лизаторам отработавших газов.
Получение таких масел требует необходимой степени очистки базовых
масел и введения специальных присадок, позволяющих резко улучшить
их эксплуатационные свойства.
37
Эксплуатационные свойства моторных масел
Вязкостно-температурные свойства. Резкое увеличение вязкости с по-
нижением температуры повышает момент сопротивления провертыванию
и уменьшает частоту вращения коленчатого вала, вследствие чего пуск
двигателя становится крайне затруднительным.
Для современных двигателей различной конструкции предельные
значения вязкости масел, при которых их пусковая система не обеспечи-
вает провертывание коленчатого вала с требуемой для пуска частотой
вращения, изменяются в пределах 4000—10 000 мм2/с. Применение
масел с пологой вязкостно-температурной характеристикой значительно
понижает минимальную температуру пуска холодных двигателей.
С понижением температуры окружающей среды и повышением вяз-
кости масла увеличивается время от начала пуска двигателя до подачи
масла к трущимся деталям и достижения регламентированного давления
в масляной магистрали. В этот период холодное высоковязкое масло с тру-
дом 'проходит через фильтр, впадины шестерен масляного насоса не пол-
ностью заполняются маслом, и его количество в масляной магистрали ока-
зывается недостаточным. При масляном «голодании» отмечается повышен-
ный износ деталей, а в отдельных случаях — выход двигателей из строя.
Для обеспечения прокачиваемости и надежного пуска двигателя вязкость
масла при —30 °C не должна превышать 2500—5000 мПа-с. В то же
время при работе двигателя с высокими рабочими температурами масло
должно сохранять достаточную вязкость, чтобы гарантировать наличие
устойчивой смазочной пленки между трущимися поверхностями деталей.
Так, для обеспечения работоспособности узлов трения современных
высокооборотных автомобильных двигателей вязкость масла при его мак-
симальных температурах в картере должна быть не менее 7—10 мм2/с,
а вязкость гидродинамической масляной пленки в местах трения при их
наивысших рабочих температурах не должна снижаться ниже 3—5 мм2/с.
Ввиду высокой тепловой и механической напряженности работы современ-
ных автомобильных двигателей в них целесообразно применение масел
повышенной вязкости при 100 °C. Если раньше в двигателях легковых
автомобилей применялись обычно масла с вязкостью около 8 мм2/с
при 100 °C, то в настоящее время, как правило, используют масла
с вязкостью 10—12 мм2/с и выше при 100 °C.
Применение масел с повышенной вязкостью (порядка 12—14 мм2/с при
100 °C) позволяет существенно уменьшить износ деталей двигателя, а так-
же снизить расход масла на угар. Поэтому в форсированных карбюратор-
ных автомобильных двигателях целесообразно применение летних или
всесезонных сортов масел с вязкостью 10—12, а в дизельных —
12—14 мм2/с при 100 °C.
Однако следует учитывать, что слишком высокое значение исходной
вязкости затрудняет пуск, увеличивает механические потери в двигателе
и повышает расход топлива. Так, повышение вязкости масла при 100 °C
с 7 до 17 мм2/с вызывает падение эффективной мощности двигателя и уве-
личивает расход топлива до 5 %. Наиболее целесообразно применять
загущенные всесезонные масла, вязкостные характеристики которых обе-
спечивают надежную работу двигателя в широком интервале его рабочих
температур.
Эти масла получают путем загущения маловязкой масляной основы,
например, с вязкостью 3—5 мм2/с при 100 °C, присадками, способ-
ными повышать исходную вязкость масла, а также уменьшать скорость
изменения вязкости с температурой.
38
В качестве таких присадок широкое практическое применение получи-
ли полимерные соединения: полиизобутилен, полиметакрилаты, полиал-
килстиролы и т. д.
Загущенные моторные масла позволяют получить существенный эконо-
мический эффект при эксплуатации автомобильной техники вследствие
экономии топлива, увеличения долговечности деталей двигателя и увели-
чения сроков службы масел. Экономия топлива при работе на загущенных
маслах составляет, как правило: до 5 % при длительных пробегах
и до 15 % при коротких пробегах в зимнее время (с частыми пусками).
Уменьшение времени пуска холодного двигателя на загущенных маслах
и их быстрое поступление к трущимся поверхностям (хорошая прокачивае-
мость) обеспечивает снижение пускового износа. Загущенные масла при
рабочих температурах двигателей сохраняют более высокую вязкость,
чем у обычных зимних незагущенных масел. Поэтому загущенные масла
могут применяться всесезонно (летом и зимой) и иметь повышенный срок
службы до замены.
В нашей стране целесообразно применять для двигателей легковых
автомобилей загущенные масла следующих вязкостных классов: в холод-
ных климатических зонах — М-43/8, М-43/10; в средней полосе страны —
М-53/10, М-63/12; в южных районах — М-63/14.
Недостатком некоторых полимерных присадок (полиизобутилена, поли-
метакрилата) является их невысокая термическая и механическая ста-
бильность. В результате при длительной работе эти присадки могут подвер-
гаться разрушению (деструкции). Следствием этого является необратимое
падение вязкости масла, что ухудшает его эксплуатационные показатели,
вызывает повышенный расход масла и нарушение работы двигателя.
При определенном понижении температуры масло теряет подвижность,
т. е. застывает. Это происходит вследствие возрастания вязкости (вяз-
костное застывание) и повышения концентрации в масле дисперсной фазы
(взвеси парафинов и церезинов), образующей при понижении темпера-
туры кристаллы (структурное застывание).
Для понижения температуры застывания масла в него вводят д е-
прессорные присадки. Эти присадки представляют собой поверхно-
стно-активные вещества. Действие депрессора на масло объясняется тем,
что его частицы постоянно находятся во взвешенном тонкодисперсном
состоянии и адсорбируются мелкими кристаллами парафинов. В резуль-
тате изменяется характер кристаллизаций — прекращается рост кристал-
лов, образуется непрочная кристаллическая решетка и масло сохраняет
подвижность.
Товарные депрессорные присадки при введении в масло в количестве
0,5 % снижают температуру застывания масла на 17—24 °C.
Антиокислительные и антикоррозионные свойства. Важной эксплуата-
ционной характеристикой моторных масел является их стабильность
против окисления кислородом воздуха при повышенных температурах.
Этот показатель характеризует склонность масла к образованию раство-
римых и нерастворимых в нем продуктов окисления. Накопление нераство-
римых продуктов ведет к образованию углеродистых отложений в двига-
теле, растворимые продукты окисления главным образом определяют кор-
розионную агрессивность масла.
Наиболее эффективный способ повышения антиокислительных и анти-
коррозионных свойств моторных масел — добавление к ним специальных
присадок (дитиофосфатов металлов, фенолов, аминов и т. д.)
Антиокислители по механизму действия делят на присадки, тор-
мозящие образование активных радикалов в начальной стадии цепного
39
окисления, и на вещества, не только тормозящие образование активных
радикалов, но и разлагающие уже образовавшиеся пероксиды, переводя-
щие их в стабильное к окислению состояние, не давая тем самым распро-
страняться цепной реакции. К антиокислительным присадкам относят
также вещества, уменьшающие активность каталитического действия
металлов, их оксидов и солей на процесс окисления,— пассиваторы
металлов (являющиеся одновременно и антикоррозионными присадками).
Пассиваторы образуют на поверхности металлов стойкие адсорбционные
или химически связанные пленки и, таким образом, не допускают катали-
тического воздействия металлов на процесс окисления, обеспечивают за-
щиту металла от коррозионного действия продуктов окисления.
К антикоррозионным присадкам относятся главным обра-
зом органические соединения, содержащие в молекуле серу или фосфор
или оба эти элемента и способные образовать на поверхности металла
стойкие защитные пленки, предохраняющие подшипники и другие детали
двигателя от коррозии.
Для предотвращения коррозионного действия продуктов окисления,
и главным образом нейтрализации коррозионно-агрессивных продуктов
сгорания сернистых топлив, в масла вводят также щелочные приса д-
к и (например, сульфонаты). С увеличением в масле концентрации нейтра-
лизующих (щелочных) присадок заметно снижается коррозионный износ
деталей цилиндропоршневой группы.
Моюще-диспергирующие свойства. Для снижения интенсивности за-
грязнения деталей двигателя углеродистыми отложениями в моторные
масла вводят моюще-диспергирующие присадки: зольные —
сульфонаты, феноляты, салицилаты металлов (бария, кальция, магния
и т. д.), а также беззольные (чисто органические соединения) —
сукцинимиды, сополимерные продукты и т. д. Под моющим эффектом, как
правило, понимают способность масла препятствовать прилипанию загряз-
няющих примесей к поверхности деталей двигателя, под диспергирующей
способностью — свойства масла препятствовать укрупнению частиц за-
грязняющих примесей и удерживать их в состоянии устойчивой суспен-
зии.
Действие моюще-диспергирующих присадок основано на их способ-
ности:
стабилизировать нерастворимые продукты окисления углеводородов
топлива и масла в тонкодисперсном состоянии, не допуская укрупнения
этих частиц, их выпадения из масла и оседания на деталях двигателя;
диспергировать уже образовавшиеся крупные частицы и переводить их
в мелкодисперсное состояние;
переводить в коллоидный раствор (солюбилизировать) продукты окис-
ления на разных стадиях процесса окислительной полимеризации масла;
нейтрализовать кислые продукты, образующиеся при сгорании топлива
и окисления масла.
Моющий эффект проявляется в результате адсорбции мицелл присадок на металличе-
ских поверхностях деталей и формирования на них или на границе твердое тело — масло
двойного электрического слоя. Этот слой обладает экранирующим (отталкивающим) дей-
ствием и препятствует образованию отложений.
Стабилизирующую способность моюще-диспергирующих присадок объясняют их ориен-
тацией вокруг продуктов загрязнения и созданием адсорбционных слоев на нерастворимых
в масле частицах.
Совокупность свойств, придаваемых маслу моюще-диспергирующими
присадками, позволяет предохранить детали двигателя от их чрезмерного
загрязнения различными видами отложений (лаки, нагары, шламы).
40
РИС. I.S. НАКОПЛЕНИЕ НЕРАСТВОРИ-
МЫХ ПРИМЕСЕЙ В МАСЛАХ С
НИЗКИМИ (/), СРЕДНИМИ (2)
И ВЫСОКИМИ (3) ДИСПЕРГИ-
РУЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ В
ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ
Действие диспергирующих присадок особенно заметно проявляется
при работе двигателей на низкотемпературных режимах, при резкой интен-
сификации процессов загрязнения масла. В частности, при использовании
масла М-8А (АС-8) в двигателе ГАЗ-24 при городской езде загрязнение
бумажного полнопоточного фильтрующего элемента происходило через
3000—4000 км пробега автомобиля; переход на масла группы Гц имеющие
в своем составе эффективные диспергирующие присадки, увеличил срок
службы фильтрующих элементов в 3—4 раза.
Потеря диспергирующего эффекта в процессе работы масла в двигате-
ле неизбежно сказывается на интенсификации загрязнения масла и дета-
лей. Поэтому моюще-диспергирующие свойства являются основными в
определении качества моторных масел и момент начала их снижения
может служить сигналом для замены масла (рис. 1.6).
Противоизносные и противозадирные свойства. Износ деталей двига-
телей внутреннего сгорания является результатом механических воздей-
ствий или химических превращений, возникающих на их трущихся по-
верхностях. Максимальное снижение износа деталей можно обеспечить
разделением трущихся поверхностей прочным слоем масла. Однако
в реальных условиях эксплуатации это не всегда представляется возмож-
ным. В этих случаях степень износа можно снизить, регулируя химиче-
ский состав масла и содержание в нем поверхностно-активных веществ,
определяющих прочность смазочной пленки.
С этой целью в моторные масла вводят противоизносные и противо-
задирные присадки. По механизму действия эти присадки можно условно
разделить на две группы: поверхностно-активные вещества,
адсорбирующиеся на рабочих поверхностях деталей и образующие ориен-
тированную структуру в пристенном слое (физическая адсорбция), и хи-
ми ч е с к и активные вещества, при действии которых на поверх-
ности металла образуются новые соединения (хемосорбция).
Присадки первой группы придают новые свойства смазочным плен-
кам, которые приобретают способность в большей мере сопротивляться
выдавливанию, чем смазочные пленки, образованные маслами без приса-
док. Присадки, работающие по принципу физической адсорбции, обычно
41
увеличивают «маслянистость», т. е. способность понижать трение в боль-
шей мере, чем это следует из значения вязкости масла.
В тяжелых условиях работы, когда износ может принимать катастро-
фический характер, основной целью использования присадок является
предотвращение задира трущихся пар.
Под названием «противоизносные» и «противозадирные» обычно подразумевают хи-
мически активные присадки, механизм действия которых состоит главным образом в мяг-
ком изнашивании (пластическом деформировании, тонком диспергировании, прирабаты-
вании) трущихся поверхностей. Такие присадки в результате химической адсорбции обра-
зуют на трущихся поверхностях тонкий слой продуктов взаимодействия (вторичных струк-
тур), механические свойства которых существенно отличаются от механических свойств
металла деталей, т. е. механизм действия противозадирных присадок связан не с увеличе-
нием действительной прочности смазочной пленки или изменением масла, а с изменением
свойств трущихся поверхностей.
Например, образующаяся на поверхности металла под действием противозадирных
серусодержащих присадок сульфидная пленка обладает пластичностью и пониженным
коэффициентом трения из-за меньшего напряжения сдвига модифицированных слоев по
сравнению с чистым металлом.
Антифрикционные свойства. Все большее распространение находят
присадки, улучшающие антифрикционные свойства масел и обеспечиваю-
щие снижение механических потерь в двигателе и экономию топлива.
В качестве антифрикционных присадок к маслам наиболее известны
маслорастворимые молибденорганические соединения, например дитио-
фосфаты молибдена, а также дисперсии дисульфида молибдена (M0S2).
Использование присадок этого типа позволяет снизить расход топлива
двигателем до 3—5 %, в 1,3—1,5 раза уменьшить износ высоконагружен-
ных пар трения (например, деталей механизма газораспределения)
и исключить их задир, питтинг и другие виды поверхностного разрушения.
В нашей стране разработаны антифрикционные присадки ПАФ-4 и
«Фриктол», представляющие собой маслорастворимые молибденоргани-
ческие соединения. Основным компонентом для получения указанных
присадок является триоксид молибдена M0S3.
На основе присадки ПАФ-4 отечественная промышленность выпускает
автопрепарат «Экомин», добавление которого в моторное масло дает эко-
номию топлива и снижает износ деталей двигателя.
Ведутся работы по созданию отечественных присадок к маслам на ос-
нове M0S2. Необходимый эффект от применения дисульфида молибдена
может быть получен только при однородном составе его дисперсий, с разме-
ром частиц M0S2 не более 1 мкм, и добавлении определенного набора
поверхностно-активных (стабилизирующих) присадок и ингибиторов,
предотвращающих возможные негативные проявления действия M0S2, на-
пример коррозию деталей. Создание таких дисперсий — сложный техно-
логический процесс, поэтому применение дисперсий M0S2, не отвечающих
этим требованиям, приготовленным в «домашних» условиях, эффекта не
дает (выпадает в осадок, высаживается на фильтрах и т. д.).
Кроме молибденсодержащих имеются антифрикционные присадки на
основе графита, меди, никеля, кобальта и т. д. Ведутся работы по созданию
беззольных антифрикционных присадок к моторным маслам.
Противопенные свойства. Обильное пенообразование в картере двига-
теля нарушает его нормальную работу, поэтому в моторные масла вводят
противопенные присадки. Широкое распространение в каче-
стве противопенных присадок получили полимерные кремнийорганические
соединения (силиконы или полисилоксаны).
Действие противопенных присадок основано на снижении прочности поверхностных
масляных пленок из-за адсорбции на них молекул присадок, которые относительно плохо
42
растворяются в минеральных маслах и находятся в основном на поверхностях раздела
фазы воздух — масло, увеличивая тем самым скорость разрушения пены.
Образование на границе воздух — масло барьера из полимерных молекул кремний-
органических соединений, кроме того, создает определенные трудности для прохождения
кислорода в глубь масла и повышает стойкость масла к окислению.
Пенообразование уменьшается с повышением температуры масла, так
как при этом вязкость масла снижается и стойкость пены падает. При сго-
рании противопенной присадки образуется абразивный оксид кремния
SiO2, поэтому концентрация этих присадок в масле должна быть мини-
мальной. Противопенные присадки добавляются в масло в количестве
0,002—0,005 %.
Ассортимент и технические характеристики
товарных моторных масел
Основные типы присадок, рекомендуемые для получения высококаче-
ственных масел различных групп, приведены в табл. 1.9, а марки массовых
Таблица 1.9. Основные типы присадок к моторным маслам
Тип Функциональное назначение Химические соединения
Вязкостные (загу- щающие) Уменьшают степень изменения вязкости с изменением темпера- туры Полиизобутилен, полиметакри- лат, сополимеры стирола с бу- тадиеном и др.
Моющие (детергенты) Уменьшают и предотвращают об- разование высокотемпературных отложений, обеспечивают чистоту деталей, нейтрализуют продукты окисления топлива и масла Масляные и синтетические суль- фонаты металлов — кальция, магния и др., фосфонаты, сали- цилаты
Диспергирующие (дисперсанты) Поддерживают загрязняющие примеси в масле в мелкодисперс- ном состоянии и предотвращают образование низкотемпературного шлама Сукцинимиды (имидопроизвод- ные янтарной кислоты), осно- вание Минниха
Антиокислительные и антикоррозионные Снижают скорость окисления и об- разование нерастворимых, а также коррозионно-агрессивных продук- тов в масле. Уменьшают рост вяз- кости и предотвращают коррозию деталей из цветных сплавов Диалкилдитиофосфат цинка, дитиокарбамат цинка, эфиры, бензотриазол
Противоизносные и противозадирные Предотвращают разрушение кон- тактирующих поверхностей дета- лей при граничном трении, сни- жают износ за счет образования на поверхностях трения защитных пленок Дитиофосфаты металлов, наф- тенат свинца, трикрезилфосфат, олеиновая кислота
Депрессорные Понижают температуру застыва- ния масла за счет снижения интен- сивности образования кристаллов парафина при низких температу- рах Полиметакрилат и др.
Ингибиторы коррозии Предотвращают коррозию (ржав- ление) деталей из черных металлов Сульфонаты магния и кальция
Антифрикционные (модификаторы тре- ния) Уменьшают трение в сопряженных парах, снижают расход топлива двигателем Дисульфид молибдена, дитио- фосфаты молибдена, соедине- ния графита, бораты
Противопенные Предотвращают образование пе- ны в двигателе Полисилоксаны
43
товарных масел, применяемых в автомобилях, и их основные характери-
стики — в табл. 1.10.
До последнего времени наиболее широко для среднефорсированных
карбюраторных двигателей использовали масла АС-8 (М-8А) и M-8Biy.
Однако они не соответствовали требованиям и в настоящее время пол-
ностью заменены на масло М-8В|.
Масло А-8А (АС-8) рекомендуется только для двухтактных двигателей
(мотоциклы, мопеды и т. д.). По сравнению с М-8А и М-8Б|у масло М-8В|
имеет существенно более высокие показатели и по эксплуатационным
свойствам в основном удовлетворяет требованиям современных средне-
форсированных двигателей. Наличие эффективной композиции присадок
позволяет значительно увеличить срок службы масла и производить его
смену более чем через 10—15 тыс. км пробега автомобиля. Оно может
применяться в среднефорсированных двигателях легковых автомобилей
типа Запорожец-966, Москвич-407, 408, Волга ГАЗ-21 и др.
Еще более высокие эксплуатационные свойства имеет универсальное
масло для среднефорсированных карбюраторных и дизельных двигате-
лей М-63/10В. Это масло является всесезонным и «долгоработающим»,
его срок службы до замены 15—18 тыс. км. Масло М-63/10В рекоменду-
ется в качестве единого унифицированного сорта для всех типов автомо-
бильных среднефорсированных двигателей.
Для высокофорсированных карбюраторных двигателей легковых авто-
мобилей используют масла М-8Ги (зимнее), М-63/10Г| (всесезонное),
М-12Г| (летнее). Они содержат высокоэффективные композиции приса-
док и в основном удовлетворяют требованиям современных двигателей.
Однако масло М-63/10Г1 имеет повышенную зольность (1,6%) и обладает
Таблица 1.10. Основные характеристики масел для карбюраторных двигателей и дизелей
Показатели Марка масла
М-8В, М-8Г, М-6,/10, М-12Г,
Карбюраторные двигатели
Вязкость кинематическая, мм2/с
при 100 °C, не более 8 ±0,5 8 ±0,5 10±0,5 12±0,5
при 0 °C 1200 — 1000 —
Индекс вязкости, не менее 90 100 125 95
Температура вспышки в открытом тиг- 200 210 210 220
ле, °C, не ниже Температура застывания, °C, не выше -25 -30 -30 -20
Щелочное число, мг КОН/1 г, не менее 4.0 8,5 10,5 8,5
Зольность сульфатная, %, не более 0,95 1.3 1,65 1,3
Показатели Марка масла
М-8Га М-10Гг М-8Г2к М-ЮГгК
Дизельные двигатели
Вязкость кинематическая, мм2/с
при 100 °C, не более 8±0,5 11 ±0,5 8±0,5 Н ±0,5
при 0 °C 1200 — 1200 —
Индекс вязкости, не менее 90 90 95 90
Температура вспышки в открытом тиг- 200 205 200 205
ле, °C, не ниже Температура застывания, °C, не выше — 25 -15 — 30 —15
Щелочное число, мг КОН/1 г, не менее 6,0 6,0 6,0 6,0
Зольность сульфатная, %, не более 1,65 1,65 1,15 1,15
44
недостаточно высокими противоизносными характеристиками, что в ряде
случаев ограничивает возможность его применения в высокофорсирован-
ных двигателях (ВАЗ, «Москвич») из-за повышенного износа деталей и
отложений золы в камере сгорания, свечах зажигания и поршнях, иници-
ирующих возникновение калильного зажигания.
Для повышения противоизносных характеристик масла М-6Д10Г\
к нему рекомендуется добавлять до 20 % масла МС-20.
С целью замены масла М-63/10Г| с 1987 г. выпускаются новые мало-
зольные масла. Это разработанные совместно с фирмой Lubrizol (США)
масла М-5э/10Г| и М-6э/12Гь Масло М-53/10Г1 особенно эффективно
при всесезонном применении в средней полосе и в районах сурового клима-
та (от 4-35 °C до —35 °C). М-63/12Г1 предназначено для легковых
автомобилей, эксплуатируемых в весенне-летне-осенний период во всех
климатических зонах нашей страны (от 4-40 °C до —25 °C), или всесезон-
но в районах с максимальной зимней температурой не ниже — 25 °C.
Указанные масла обладают высоким уровнем эксплуатационных свойств
и соответствуют зарубежным маслам класса SE—SF.
Ниже приведены основные технические характеристики новых мотор-
ных масел М-53/10Г| и М-63/12Г1 в сравнении с серийным всесезонным
маслом М-63/10Г|:
М-63/10Г I М-5,/10Г( М-63/12Г,
Вязкость кинематическая, мм2/с (при 100 °C) 10,1 10,3 12,1
Вязкость динамическая, мПа-c (при -18 °C) 3200 2200 5100
Температура застывания, °C -32 -40 -30
Зольность сульфатная, % 1,6 0,8 1,2
Противоизносные свойства, оценива- емые потерей массы трущихся деталей на специальном стенде, мг 0,120 0,085 0,090
Периодичность замены масла, тыс. км 10 15 15
Предельная температура холодного пуска двигателя, °C -25 — 30 — 20
настоящее время массовыми маслами для среднефорсированных
автотракторных дизелей являются М-10Вг, М-8Вг. В качестве зимнего уни-
версального масла в ряде случаев может быть использовано также масло
М-8В). Для дизельных двигателей Камского автозавода двигателей авто-
бусов «Икарус» и ряда других используются масла повышенного качества
М-10Г2к и М-8Г2к. Для форсированных дизелей с наддувом применяют
масла М-8Дм и М-10Дм.
В дизельных маслах отсутствует ряд присадок, необходимых для рабо-
ты карбюраторных двигателей, например сукцинимидов, препятствующих
образованию низкотемпературных отложений. В то же время концентра-
ция моющих присадок в дизельных маслах, а следовательно, и их зольность
существенно выше, чем у карбюраторных масел. Этим объясняются огра-
ничения на применение дизельных масел в карбюраторных двигателях.
Синтетические моторные масла
Одним из путей удовлетворения все возрастающих требований к каче-
ству моторных масел является разработка и применение синтетических
моторных масел. Синтетические масла представляют собой индивидуаль-
ные соединения или смеси нескольких соединений близкой химической
структуры (поли-а-олефины и др.). Синтетические масла имеют высокий
45
индекс вязкости (150—170). Температура потери подвижности синтетиче-
ских масел ниже (до —65 °C), чем у минеральных. Следовательно, пуск
двигателей при отрицательных температурах при применении синтетиче-
ских масел легче, чем на минеральных, и возможен при более низких
температурах воздуха.
Вязкость синтетических масел при температурах 250—300 °C, выше
(до 2—3 раз), чем у равновязких им при 100 °C минеральных, они имеют
лучшую термическую стабильность, низкую испаряемость и малую склон-
ность к образованию высокотемпературных отложений. Поэтому синтети-
ческие масла могут с успехом применяться в высокофорсированных тепло-
напряженных двигателях.
Синтетические масла, как правило, превосходят минеральные по анти-
окислительным свойствам, диспергирующей и механической стабильности;
они также обладают равными или лучшими противоизносными и противо-
задирными свойствами.
В связи с этим синтетические . масла имеют срок службы более
20 тыс. км пробега автомобиля, а отдельные образцы служат 80—
100 тыс. км без смены. Расход синтетических масел на угар на 30—40 %
ниже, чем минеральных. За счет лучших вязкостно-температурных
характеристик во всем интервале встречающихся в практике температур
расход топлива при использовании синтетических масел снижается на
4-5 %.
Стоимость синтетических масел в 2—3 раза выше, чем минеральных.
Однако высокие эксплуатационные свойства, большой срок службы в дви-
гателях до замены, низкий расход на угар и вследствие этого меньший
общий расход масла делают применение их целесообразным.
Взаимозаменяемость моторных масел
и периодичность их замены
Марки масел отечественного и зарубежного производства, которые
могут быть использованы в качестве заменителей рекомендованных выше
масел при эксплуатации легковых автомобилей приведены в табл. 1.11.
Одной из важных проблем является снижение расхода моторных ма-
сел. Эта проблема решается в основном путем уменьшения расхода масел
на угар и увеличения их срока службы до замены.
Уменьшение расхода масла на угар в двигателях достигается в основ-
ном повышением эффективности уплотнения цилиндропоршневой группы
и снижением интенсивности износа ее деталей. Снижение расхода масла
на замену достигается уменьшением до определенного предела удельной
емкости системы смазки и увеличением срока службы масла. Применение
масел повышенного качества типа М-8Г2К, М-ЮГгК для дизельных двига-
телей, М-8В|, М-63/10В и М-53/10Г|, М-63/12Г| — для карбюраторных
двигателей соответственно грузовых и легковых автомобилей позволяет
в 1,5—2 раза увеличить сроки службы до замены. При этом для двигателей,
работающих на газообразном топливе, сроки службы масла могут быть
увеличены в два раза по сравнению с двигателями, работающими на жид-
ком топливе.
Сроки службы масел до замены определяются не только пробегом авто-
мобиля или наработкой двигателя, но и временем, в течение которого со-
вершен пробег. При коротких суточных и малом годовом пробегах интен-
сифицируются коррозионные процессы и заметно ухудшаются защитные
свойства масла, ускоряется его старение, поэтому необходима его замена
не реже одного раза в год.
46
Таблица 1.11. Марки моторных масел для форсированных двигателей легковых автомо-
билей и различных условий эксплуатации
Страна, Марки масел
фирма зимние летние всесезонные до —20 °C всесезонные до —30 °C
СССР М-8Г, М-8Ги М-12Г| М-6,/12Г, М-5,/ЮГ)
НРБ M-6WD2/E, M-1OD2/E| M-5W/16E, —
ВНР — — Multizuper M-SE15W-50 —
ГДР — — MV-244 —
ПНР — — Selektol 15W-40 20W-40 Spezial SD 10W-30
СРР — — M-20W-40 Super I —
СФРЮ — — Optima LD SAE 20W-40 Optima SAE 15W-50 Supervisk SAE 10W-50
ЧССР — M-8AD Mogul Super M-7AD Madit Super M-7AD.X Mogul Super Stobic
British Petroleum HD 20W BP HD 30 BP Visko BP Visko HD (SE) Route Coraucla 10W-40 10W-30
Mobil Oil SAE 20W-20 Mobil SAE-30 Mobil Mobil HD SAE 20W-30 Spezial 20W-50 Super 15W-40 15W-50 10W-30 10W-40 10W-50
Shell SAE 20W Shell SAE-30 Shell Super Plus X-100 SAE 20W-40 Motor Oil SAE 15W-40 SAE 15W-50 SAE I0W-30 SAE 10W-40 SAE 10W-50
При установлении сроков службы масла в двигателях применяют
так называемые браковочные показатели, при достижении предельно до-
пустимых значений которых необходимо заменять масло. Браковочными
показателями обычно служат: изменение вязкости, температуры вспышки,
щелочности, содержание загрязняющих примесей, воды и топлива, зна-
чения диспергирующих свойств масла и ряд других:
Карбюратор- Дизельные
ные двигатели двигатели
Изменение вязкости, %:
прирост 25 35
снижение 20 20
Содержание примесей, нерастворимых в бензине, %, 1,0 3,0
не более
47
Щелочное число, мг КОН/г, не менее
Снижение температуры вспышки, °C, не более
Содержание воды, %, не более
Содержание топлива, %, не более
Диспергирующие свойства по методу масляного пят-
на, усл. ед., не менее
0,5—2,0* 1,0—3,0*
20 20
0,5 0,3
0,8 0,8
0,3—0,35 0,3—0,35
* Большие значения для масел высших групп.
Осуществление контроля за достижением предельных значений пока-
зателей, как правило, требует специализированного испытательного обо-
рудования. Однако изменение диспергирующих свойств масел можно
ориентировочно оценить непосредственно на автомобиле, используя
простейшие экспресс-методы, в частности метод «масляного пятна». Он
заключается в нанесении капли горячего масла, взятого маслощупом или
специальной пипеткой из картера двигателя (сразу после его остановки),
на фильтровальную бумагу «синяя лента». Через 2 ч образующаяся хро-
матограмма может быть использована , для оценки диспергирующих
свойств.
На хроматограмме различают (рис. 1.7): «/ — центральное ядро,
соответствующее расплыву капли масла на поверхности фильтровальной
бумаги и D — зону диффузии, т. е. кольцо, очерченное нерастворимыми в
масле продуктами загрязнения вокруг центрального ядра.
Чем больше площадь диффузии, тем выше оценивается диспергирую-
щая способность (ДС) масла. Уменьшение ширины зоны диффузии ука-
зывает на срабатывание присадки или наличие в масле воды. Для оценки
диспергирующей способности работающего масла определяют площадь
зоны диффузии на хроматограмме по выражению:
ДС=1-е/7£)2,
где d— средний диаметр центрального ядра, мм; D — средний диаметр внешнего кольца
зоны диффузии, мм.
Полученная величина является численным показателем диспергирую-
щей способности работающего масла и выражается в условных единицах.
Неудовлетворительными считаются диспергирующие свойства меньше
0,3 усл. ед. При этом необходима смена масла.
РИС. 1.7. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КАПЕЛЬНОЙ ПРОБЫ (МАСЛЯНОГО ПЯТНА) ДЛЯ ОЦЕН-
КИ ИЗМЕНЕНИЯ ДИСПЕРГИРУЮЩИХ СВОЙСТВ МАСЕЛ:
Работавшее масло с низким (а) и высоким (б) уровнем диспергирующих свойств
48
Для современных автомобилей характерна периодическая работа их
наиболее нагруженных деталей в условиях граничной смазки. Эти условия
особенно проявляются при работе автомобилей в тяжелых эксплуатаци-
онных условиях.
Исключить граничную смазку конструктивными мероприятиями труд-
но, и этот путь не всегда технически и экономически оправдан. Поэтому
для снижения трения, и износа деталей, предотвращения задиров и т. д.
используют различные виды твердых смазочных материалов (покрытий).
Наибольшее применение для автомобилей находят твердые смазочные
материалы на основе дисульфида молибдена M0S2, графита, солей олова,
кадмия, свинца, а также полимерные материалы — политетрафторэти-
лен и т. д.
Применение твердых смазочных покрытий существенно повышает эф-
фективность действия традиционных смазочных материалов (масел и сма-
зок). При этом увеличивается ресурс узлов трения, снижается вероятность
задира высоконагруженных деталей в условиях масляного голодания.
Высокие антифрикционные свойства твердых смазочных материалов
на основе M0S2 обусловлены тем, что трущиеся пары, покрытые прочной
и надежной пленкой дисульфида молибдена, изолируются друг от друга,
как при жидкой смазке. Эти пленки прочно сцепляются с деталями, устой-
чивы к контактным нагрузкам, имеют большие сопротивления разрыву и
легко поддаются деформации. Твердые смазочные покрытия на основе
M0S2 выдерживают нагрузки до 30 МПа, их коэффициент трения умень-
шается с повышением нагрузки и температуры. Пленки обладают высо-
кой термической и химической стабильностью, они сочетаются со всеми
видами смазок и нетоксичны.
Твердые смазочные покрытия на основе M0S2 наносят на детали меха-
низма газораспределения (распределительный вал, рычаги), крестовины
и шлицевые соединения карданов, шарниры рулевого механизма, различ-
ные шестерни, валы коробок передач и т. д. В настоящее время практикуют
нанесение таких покрытий на юбки поршней. При этом достигается су-
щественное повышение ресурса этих узлов (до 30—50 % и выше) и возра-
стает надежность их работы. Для подпитки этих покрытий рекомендуется
дополнительно вводить в масла и смазки присадки на основе M0S2 типа
«Моликот А» и др.
Ниже приведены данные по снижению износа (в %) деталей автомо-
биля при использовании твердых смазочных материалов на основе M0S2
(100 % — без покрытия, обычная смазка):
Крестовины карданной передачи 30
Детали рулевого механизма 38
Шкворень поворотного кулака 57
Шарниры равных угловых скоростей 59
Шаровые опоры передней подвески 87
Шаровые пальцы рулевых тяг 88
Широко известными твердыми смазочными покрытиями являются
продукты «Моликот» (ФРГ): Q = 5-7409, 321-R и т. д. Они представляют
собой дисперсию M0S2 в органической смоле со специальным растворите-
лем. При нанесении на металлические поверхности образуют сухую плен-
ку, обладающую очень хорошим сцеплением, противозадирными и анти-
фрикционными свойствами, работают в интервале температур от —70 до
-)-380 °C. Покрытия выдерживают высокие нагрузки, имеют длительный
49
срок службы, отличаются хорошей коррозионной стойкостью. Рекоменду-
емая толщина пленки 5—15 мкм, более толстый слой подвержен растрески-
ванию и скалыванию при высоких нагрузках. Указанные продукты дают
высокие результаты при покрытии кулачков распределительных валов,
вкладышей, рессор, диафрагм сцепления, стержней клапанов, деталей
дифференциала и т. д.
В последние годы все более широкое применение находят твердые сма-
зочные полимерные материалы, и в частности на основе политетрафторэти-
лена, или тефлона. Эти покрытия рекомендуются для всех типов двига-
телей.
Политетрафторэтилен (например, Slick-50 фирмы Petrolon,
США) обычно добавляют в горячее свежее масло работающего двигателя
в соотношении 1:5. При этом образуется суспензия, которая за пробег
примерно 5000 км обволакивает все детали двигателя, проникает в микро-
неровности и образует прочно сцепляющееся полимерное покрытие.
Полимерные продукты не являются присадкой к маслам и не изменяют их
функциональных свойств, они только влияют на состояние и свойства
металлических поверхностей трущихся пар. Обычно толщина пленочного
покрытия 1—2 мкм. Одноразовой обработки двигателя хватает на весь
срок его службы. Пленка не разрушается от воздействия химических
агентов, не растворяется в масле и бензине.
Полимерная пленка снижает трение (до 10 %), понижает температуру
деталей и масла. Пленка оказывает уплотняющее действие, что в совокуп-
ности обеспечивает повышение мощности и снижение расхода топлива
(на 5—7 %). Она способствует снижению износа деталей (на 15—20 %).
Кроме твердосмазочных покрытий в последние годы начали появ-
ляться автопрепараты, обеспечивающие восстановление изношенных тру-
щихся поверхностей, например «Metal-5» (Франция). Этот автопрепарат
представляет собой дисперсию микрочастиц цинка, меди, серебра в масле.
Его заливают в двигатель, и микрочастицы металлов высаживаются на
местах максимального трения сопряженных пар (стенки цилиндров,
вкладыши подшипников и т. д.). В результате такой металлизации тру-
щихся поверхностей улучшается герметичность цилиндров, повышается
компрессия и мощность, снижается расход топлива и масла. В нашей
стране развернуты работы по созданию аналогичных смазочных материа-
лов (автопрепаратов к моторным маслам) на основе ультрадисперсных
порошков меди и других материалов, обеспечивающих повышение пока-
зателей изношенных двигателей.
ТРАНСМИССИОННЫЕ МАСЛА
К трансмиссионным маслам относятся материалы, применяемые для
смазки зубчатых передач агрегатов трансмиссии, а также масла, исполь-
зуемые в гидротрансмиссиях.
В современном автомобилестроении применяются зубчатые передачи
различных типов. Особенно широко распространены винтовые передачи.
Преимущество их перед передачами с прямыми зубьями — в большей
прочности зубьев шестерен при равных габаритах, плавной и бесшум-
ной работе. Но к маслам для винтовых шестерен предъявляют более высо-
кие требования, чем к маслам для шестерен с прямыми зубьями, поскольку
скорости скольжения в таких передачах больше.
В агрегатах трансмиссии современных машин трансмиссионные масла
выполняют следующие функции:
50
снижают износ деталей;
уменьшают потери энергии на внешнее трение;
увеличивают теплоотвод от трущихся поверхностей;
защищают детали механизмов от коррозии.
Масла для гидромеханических передач, кроме того, выполняют функ-
цию рабочего тела в гидротурбине, передающей мощность.
В зависимости от конструктивных особенностей и назначения шесте-
ренчатых передач к маслам могут предъявляться специфические требо-
вания. Так, масла для ведущих мостов с фрикционной блокировкой диф-
ференциала должны обладать хорошими фрикционными свойствами,
масла для трансмиссий автомобилей с периодической эксплуатацией —
хорошими защитными свойствами и т. д.
Условия, в которых работает масло в шестеренчатой передаче, опреде-
ляются следующими факторами: температурным режимом, частотой вра-
щения шестерен (скоростью относительного скольжения трущихся поверх-
ностей зубьев), удельным давлением в зоне контакта.
Рабочая температура масла в агрегатах трансмиссии меняется в ши-
роких пределах — от температуры окружающего воздуха в начале работы
до 120—130 и даже 150 °C в процессе работы.
В температурном режиме работы в зубчатых передачах различают
три наиболее характерные температуры: минимальную — в момент начала
работы передачи, равную наиболее низкой температуре окружающего
воздуха; максимальную — соответствующую экстремальным условиям ра-
боты; среднеэксплуатационную — наиболее вероятную во время эксплуа-
тации.
Минимальная температура масла в агрегатах трансмиссии автомоби-
лей в холодной климатической зоне может достигать —60 °C. Максималь-
ная и среднеэксплуатационная температуры масла зависят от темпера-
туры воздуха, условий эксплуатации, вязкости масла и от других факторов.
Среднеэксплуатационная температура в агрегатах трансмиссии автомоби-
лей обычно составляет 60—90 °C. Фактическая температура масла в зоне
контакта зубьев шестерен на 150—200 °C выше температуры масла в объ-
еме. Заметное влияние на температуру оказывает скорость скольжения на
поверхности зубьев в зоне их контакта. Скорости скольжения в
цилиндрических и конических передачах составляют на входе в зацепление
1,5—3 м/с; в некоторых агрегатах они достигают 9—12 м/с; для гипоидных
передач скорости скольжения составляют 15 м/с и более.
В цилиндрических и конических передачах удельные нагрузки в полюсе
зацепления составляют обычно 0,5—1,5 ГПа, достигая в некоторых слу-
чаях 2 ГПа. В гипоидных передачах они в два раза выше. Под действием
таких нагрузок условия для гидродинамической смазки ухудшаются.
Трансмиссионные масла должны характеризоваться:
высокими противоизносными, противозадирными и противопиттинго-
выми свойствами;
хорошей термической и термоокислительной стабильностью;
способностью защищать смазываемые поверхности от коррозионного
воздействия агрессивных веществ;
пологой вязкостно-температурной кривой и сравнительно малой вяз-
костью в области отрицательных температур; стойкостью к ценообразова-
нию;
высокой физической стабильностью в условиях применения и длитель-
ного хранения;
способностью не оказывать вредного воздействия на резиновые уплот-
нительные материалы.
51
Компоненты трансмиссионных масел
Трансмиссионные масла представляют собой сложную коллоидную
систему, включающую две группы компонентов: первая — основа масла,
вторая — функциональные присадки для улучшения эксплуатационных
свойств масел.
Основой трансмиссионных масел обычно служат высококачественные
дистиллятные или остаточные минеральные масла, подвергнутые специ-
альной очистке и депарафинизации, фракции нефтей асфальтового осно-
вания, высокополимерные соединения и синтетические масла.
Однако дистиллятные масла (легкие сорта индустриальных масел,
трансформаторные) имеют слишком малую вязкость при высоких темпе-
ратурах, а остаточные масла (МС-20, МК-22, АК.-15) — высокую вязкость
при низких температурах. Поэтому для получения трансмиссионных ма-
сел с необходимыми вязкостно-температурными свойствами используются
следующие методы:
смешение высоковязких масел с маловязкими;
загущение маловязких масел высокополимерными загущающими при-
садками;
глубокая очистка масел для удаления из них компонентов с неудовлет-
ворительными вязкостно-температурными свойствами.
Наиболее перспективным способом получения трансмиссионных масел
с хорошими вязкостно-температурными свойствами является загущение
маловязких масел типа АСВ-5, МС-8, И-12А и других высокополимерными
присадками. В качестве загущающих присадок используют главным обра-
зом полиизобутилены, полиметакрилаты, виниполы и др. После добавле-
ния к данным маслам загущающих присадок может быть получено масло,
работоспособное при самых низких температурах.
К числу перспективных следует отнести синтетические масла, которые
характеризуются очень пологой вязкостно-температурной кривой. Для по-
лучения таких масел используют синтетические углеводородные масла,
сложные эфиры двухосновных карбоновых кислот, сложные эфиры много-
атомных спиртов, полисилоксановые жидкости и др. Типичное синтети-
ческое масло имеет вязкость 7,1 мм2/с при 100 °C, 22 Па-с при —40 °C,
температуру вспышки 230 °C, температуру застывания —57 °C. Широкое
применение синтетических масел сдерживает их высокая стоимость (в три-
четыре раза выше, чем минеральных масел).
Обязательным компонентом современных трансмиссионных масел
являются присадки, улучшающие их эксплуатационные свойства; как пра-
вило, они вводятся в масла при их изготовлении. Применяют антифрик-
ционные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, анти-
коррозионные, защитные, моющие и диспергирующие, противопенные,
депрессорные и другие типы присадок.
Противоизносные присадки в большинстве случаев — по-
верхностно-активные вещества. К ним относятся животные и раститель-
ные жиры, жирные кислоты и их эфиры, мыла жирных кислот и др. Эти
вещества адсорбируются на поверхностях трения, препятствуя их непо-
средственному контакту.
Хорошими противоизносными и противозадирными присадками явля-
ются серусодержащие соединения: осерненные минеральные масла,
олефиновые полимеры, дисульфиды и полисульфиды и др. В условиях
повышенных температур и нагрузок эти соединения взаимодействуют с
металлом с образованием пленки сульфида железа на поверхностях тре-
ния, препятствующей износу и задиру.
52
Противозадирный эффект обеспечивается и при использовании хлор-
содержащих присадок. К ним относятся гексахлорэтан, хлорированный
парафин, ароматические углеводороды, .минеральные масла и др. Однако
хлорсодержащие соединения коррозионно-агрессивны, особенно при кон-
такте с водой. Хлорсодержащие присадки применяют, как правило, в со-
четании с другими присадками, устраняющими этот недостаток.
Противозадирный и противоизносный эффекты достигаются также
фосфорсодержащими присадками — органическими производными фос-
форных и фосфористых кислот, их средними эфирами, солями кислых эфи-
ров и др. Фосфорсодержащие присадки эффективно повышают нагрузку
заедания трущихся поверхностей при малых скоростях скольжения, но
недостаточно эффективны при высоких скоростях и ударном нагружении.
В товарные масла вводят присадки с несколькими активными элементами
(S—Cl, S—Р, С1—Р). В этом случае действие одного активного элемента
при изменении условий трения дополняется действием другого.
Трансмиссионные масла длительное время работают при высоких тем-
пературах и окисляются, что может привести к существенному изменению
их свойств. Чтобы избежать этого, к маслам добавляют антиокисли-
тель н ы е присадки. К ним относятся соединения типа фенолов, со-
единения, содержащие серу, фосфор, аминные и другие функциональные
группы. Для защиты деталей от коррозии в масло добавляют антикор-
розионные присадки — соединения, содержащие серу, фосфор,
серу и фосфор одновременно, образующие каталитически неактивную
пленку на поверхности металла, предохраняющую ее от воздействия
продуктов окисления масла.
Для предотвращения пенообразования в масле используются п р о-
тивопенные присадки, в основном кремнийорганические соедине-
ния. Противопенные присадки добавляют к трансмиссионным маслам
в количестве не более 0,01 %.
Для понижения температуры застывания масел и улучшения их теку-
чести при низких температурах применяют депрессорные присад-
ки (полиметакрилаты, окисленный петролатум и др.). Эффективность
действия этих присадок зависит от химической природы масла, его вяз-
кости, содержания высокозастывающих углеводородов. Присадки могут
понизить температуру застывания масел на 5—25 °C. Иногда в одном
соединении содержится несколько различных функциональных групп, что
делает присадку универсальной. Примером многофункциональных приса-
док являются соли кислых эфиров диалкилдитиофосфорной кислоты.
Они обладают противоизносными, противозадирными, моющими, антикор-
розионными, антиокислительными, депрессорными свойствами.
Классификация и ассортимент
В агрегатах трансмиссии автомобилей применяется широкий ассор-
тимент масел. Согласно ГОСТ 17479.2—85 «Масла моторные, трансмис-
сионные и жидкости гидравлические. Система обозначений» масла клас-
сифицированы по классам и группам в зависимости от их вязкости и экс-
плуатационных свойств:
Класс вязкости Кинематическая вязкость, при 100 °C, мм!/с Максимальная темпера тура,при которой >1 < 150 Па с, °C
9 7,0—10,9 -45
12 1 1,0—13,9 — 35
18 14,0—24,9 -18
34 25,0—41,0 —
53
Таблица 1.12. Классификация трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам
Группа по эксплуата- ционным свойствам Состав Рекомендуемая область применения
тм-i Минеральные масла без присадок Прямозубые, спирально-конические и червячные передачи, работающие при контактных напряже- ниях до 600 МПа и температуре в объеме до 90 °C
ТМ-2 Минеральные масла с противоизносными при- садками Прямозубые, спирально-конические и червячные передачи, работающие при контактных напряже- ниях до 1200 МПа и объемной температуре до 90 °C
ТМ-3 Минеральные масла с противозадирными при- садками умеренной эф- фективности Прямозубые, спирально-конические и червячные передачи, работающие при контактных напряже- ниях до 2000 МПа и объемной температуре до 90 °C
ТМ-4 Минеральные масла с противозадирными при- садками высокой эф- фективности Прямозубые спирально-конические передачи, рабо- тающие при контактных напряжениях свыше 2000 МПа. Гипоидные передачи, работающие при высокой скорости, низком крутящем моменте и низ- кой скорости, высоком крутящем моменте и объем- ной температуре до 130 °C
ТМ-5 Минеральные масла с противозадирными при- садками высокой эф- фективности и поли- функционального дейст- вия Гипоидные передачи, работающие при высокой ско- рости, ударных нагрузках; высокой скорости, высо- ком крутящем моменте и объемной температуре 130 °C и выше
В зависимости от смазывающих свойств масла делят на пять групп
(табл. 1.12). С учетом деления на классы и группы трансмиссионные масла
имеют условные обозначения. Например, обозначение ТМ5-12 расшифро-
вывается следующим образом: ТМ — трансмиссионное масло, цифра 5 —
группа по эксплуатационным свойствам, цифра 12—класс вязкости.
Представителями группы ТМ-1 являются нигролы зимний и летний
(ТУ 38-101529—75), применявшиеся на старых моделях автомобилей.
Нигролы — это неочищенные остатки от прямой перегонки нефти, характе-
ризуются неудовлетворительными противоизносными, антиокислитель-
ными и низкотемпературными свойствами. На современных автомобилях
не применяются. К этой же группе могут быть отнесены базовые масла
(ТБ-20, ТС-14,5), служащие основой для изготовления автомобильных
трансмиссионных масел.
К группе ТМ-2 относится масло для коробок передач и рулевого управ-
ления — ТС (ОСТ 38.01260—82, прежнее обозначение ГОСТ 4002—53),
класс 18. Это масло имеет низкие эксплуатационные свойства, приме-
няется в ограниченных масштабах только на старых моделях легковых
автомобилей.
В группу ТМ-3 входят масла ТСп-10, ТАп-15В, ТСп-15К, выпускаемые
по ГОСТ 23652—79.
ТСп-10 применяют для смазывания тяжелонагруженных цилиндри-
ческих, конических и спирально-конических передач грузовых автомоби-
лей. Служит в качестве зимнего для умеренной климатической зоны и все-
сезонного для северных районов страны.
ТАп-15В служит для смазывания тяжелонагруженных цилиндриче-
ских, конических и спирально-конических передач грузовых автомобилей.
ТСп-15К имеет улучшенные по сравнению с маслом ТАп-15В противоиз-
носные, антиокислительные и низкотемпературные свойства. Служит в ка-
54
честве всесезонного для умеренной климатической зоны. Предназначено
для тяжелонагруженных цилиндрических и спирально-конических пе-
редач, в том числе большегрузных автомобилей КамАЗ, КрАЗ, УралАЗ.
К группе 4 относятся масла ТСп-14гип (ГОСТ 23652—79), ТСз-9гип
(ОСТ 38-101158—78), ТСгип (ОСТ 38-01260—82, прежнее название —
масло по ГОСТ 4003—53).
ТСп-14гип (класс 18) применяется для гипоидных передач грузовых
автомобилей всесезонно в умеренной и жаркой климатической зоне. Обла-
дает высокими противозадирными, но недостаточными антиокислитель-
ными и антикоррозионными свойствами. Показатели масла резко ухудша-
ются при попадании в него воды; в этом случае масло следует немедленно
заменить.
ТСз-9гип (класс 9) предназначено для применения в агрегатах транс-
миссии грузовых автомобилей в районах Крайнего Севера при температуре
воздуха до — (50—55) °C. Ввиду малой вязкости и ухудшения противо-
износных свойств при высокой температуре это масло применяется только
в зимний период.
ТСгип предназначено для гипоидных передач старых моделей легковых
автомобилей. Ввиду недостаточных низкотемпературных, противоизнос-
ных и антиокислиГельных свойств для новых моделей автомобилей не ре-
комендуется.
В группу 5 входят масла ТАД-17И (ГОСТ 23652—79) и ТМ5-12рк
(ТУ 38.101844—80).
ТАД-17 И (класс 18) получают смешением остаточного и дистиллятного
масел с введением многофункциональной и депрессорной присадок. Масло
обладает высокими эксплуатационными свойствами, является универсаль-
ным и может применяться в тяжелонагруженных цилиндрических, спи-
рально-конических и гипоидных передачах грузовых и легковых автомо-
билей в умеренной и жаркой климатических зонах.
ТМ5-12рк (класс 12) получают из низкозастывающего масла селектив-
ной очистки, загущенного полимерной присадкой, с введением многофунк-
циональной присадки. Масло относится к числу универсальных для экс-
плуатации и консервации цилиндрических, спирально-конических и гипо-
идных передач грузовых автомобилей. Предназначено для применения
в качестве всесезонного, в первую очередь для эксплуатации в северных
районах, однако пока в промышленных масштабах оно не производится.
Основным сортом, применяемым для автомобильных гидромеханиче-
ских коробок передач, является масло марки А (ТУ 38.101179—79).
Это масло имеет температуру застывания —40 °C, его применяют всесе-
зонно в умеренной климатической зоне. Для автомобилей, эксплуати-
рующихся в северных районах страны, разработано масло МГТ (ТУ
38-401-494—84), которое по эксплуатационным свойствам соответствует
маслу марки А, но имеет лучшие низкотемпературные показатели —
работоспособно до —50 °C.
В гидрообъемных передачах автомобилей, в частности в гидроусили-
телях рулей, используют масло марки Р, выпускаемое по тем же ТУ, что
и масло марки А. Применяют в качестве всесезонного в умеренной клима-
тической зоне.
Эксплуатационные свойства
Качество трансмиссионных масел оценивают по результатам их испы-
таний в лабораторных, стендовых и эксплуатационных условиях. Лабо-
раторными методами определяют физико-химические показатели масел:
55
Таблица 1.13. Основные физико-химические показатели некоторых марок трансмиссион-
ных масел
Показатели Группа ТМ-3 Г-руппа ТМ-4 Группа ТМ-5
ТСп-10 ТАп-15В ТСп-15К ТСп-14гип Е S ео и ТСгнп ТАД-17И Т.М5-12рк
Вязкость кинематиче- ская при 100 °C, мм2/с Вязкость динами- ческая, Па-с: 10 15 16 14 9 21 32 17 12
при —20 °C 10—20 300 25 30—70 1-3 750 25—62
» -30 °C Температура, °C: 40—100 2000 120 180-550 2-9 3000—10 000 130—480 11
вспышки, не более 128 180 180 180 160 — 200 180
застывания, не менее Термоокислительная стабильность на при- боре ДК-НАМИ при 140 °C: -40 -20 -25 — 25 -50 -20 -25 -45
увеличение вязко- сти, % 21,4 21,3 3,8 1.9 1,1 22,2 2,8 0,8
осадок, % Смазывающие свой- ства на четырехшари- ковой машине трения: 0,54 1,40 0,07 0,05 0,20 0,95 0,02 0,07
нагрузка заеда- рия Рс, Н 3500 2800 3150 4640 3480 7750 3750 3350
критическая на- грузка, Ркр, Н 825 800 1120 1235 1300 1190 1250 1190
диаметр пятна из- носа DH> мм 0,94 0,60 0,50 0,86 0,80 0,87 0,40 0,40
плотность, кинематическую и динамическую вязкость, температуру вспыш-
ки, температуру застывания, термическую стабильность, содержание воды,
механических примесей, коррозионное воздействие на медные и стальные
пластины, кислотное число, смазывающие свойства и некоторые другие.
Стендовые испытания масел проводят на специальном оборудовании
(машинах трения) или на агрегатах трансмиссии автомобилей. Этими
испытаниями определяют влияние масел на износ и состояние деталей
агрегатов при выбранных режимах, соответствующих наиболее напряжен-
ным условиям эксплуатации.
Испытания на автомобилях проводят для определения влияния масел
на надежность работы агрегатов трансмиссии: краткосрочные — серия
циклов на режиме «разгон — резкое замедление» для оценки противоза-
дирных свойств масел и длительные — в условиях рядовой эксплуатации.
В табл. 1.13 и 1.14 приведены показатели качества основных марок
трансмиссионных масел и масел для гидросистем автомобилей.
Вязкостно-температурные свойства. Одним из важнейших показателей,
характеризующих эксплуатационные свойства масел, является вязкость.
От вязкости масла зависят потери энергии на трение в агрегатах трансмис-
сии. Опыт эксплуатации показывает, что при температуре — 10 °C вязкость
масла ТАп-15В достигает 30 ПА-с, при этом КПД заднего моста автомо-
биля ЗИЛ-130 снижается до 50 %, а расход топлива увеличивается в 2 ра-
за по сравнению с нормой. При движении автомобиля температура масел
56
Таблица 1.14. Основные показатели масел для гидросистем автомобилей
Показатели Для гидротрансформаторов и автомеханических передач Для гидроуси- лителя руля, марка Р
А мгт
Вязкость кинематическая, мм2/с:
при 50 “С при Ю0°С при — 20 °C, не более 20—30 2100 6—7 12-14 1300
Вязкость динамическая при —50 °C, Па-с, не более — 400 —
Температура вспышки в открытом тигле, °C, не ниже 175 160 163
Температура застывания, °C, не выше Испытание на коррозию стальных пластин Увеличение массы резины после выдержи- вания ее в масле в течение 72 ч при 130 °C, %, не более -40 -55 Выдерживает -45
марки 81-90 2 — —г
марки В-14 5,0 2,5
Испытание на вспенивание при 125 °C Пена должна исчезать не более чем через 30 с
Индекс задира ИЗ — 40 2
Критическая нагрузка, Н Нагрузка заедания, Н 720 900 —
2240 2000 — •
Диаметр пятна износа, мм (4 ч, 200 Н) 0,55 0,50 —
в агрегатах трансмиссии возрастает по сравнению с температурой окружа-
ющего воздуха, но в зимний период остается низкой (рис. 1.8).
Интенсивность изменения температуры в агрегатах зависит от режима
движения автомобиля и температуры окружающего воздуха. При частых
остановках температура резко снижается, особенно в зимний период (см.
рис. 1.8). Температура масла в коробке передач значительно выше, чем
в ведущем мосту, ввиду прогрева от двигателя, а также вследствие более
интенсивного охлаждения ведущего моста воздухом при движении авто-
мобиля.
По данным об относительном увеличении потери энергии в агрегатах
трансмиссии автомобилей в зависимости от температуры при использова-
нии различных масел и экономии топлива, которая может быть получена
в процессе эксплуатации автомобилей за счет применения масел с улуч-
шенными низкотемпературными свойствами, наилучшие показатели имеют
следующие масла: в умеренной климатической зоне — ТСп-15К для грузо-
100
и во
§ 60
ь
ь 40
| 20
I '
РИС. 1.8. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА В £
КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ (/) И В ВЕДУЩЕМ
МОСТУ (2) ПРИ ДВИЖЕНИИ АВТОМО-
БИЛЯ
I Остановка
I двигателя
I при темпе-1
I ратуре воз-1
I духа -15 С |
20 40 60 60 100 120
Время движения
автомобиля, мин
57
вых автомобилей и ТАД-17И для легковых автомобилей; в северных райо-
нах страны — масло ТМ5-12рк.
П рименение в агрегатах трансмиссии маловязких масел, не рекомендо-
ванных автозаводами, недопустимо, так как может привести к утечкам
масла через сальники, повышенному износу деталей и выходу агрегатов
трансмиссии из строя. Минимальные значения вязкости масел в агрегатах
трансмиссии должны быть 10—20 мм2/с, что определяется их противо-
износными свойствами и способностью сальниковых уплотнений предот-
вращать утечку масла. Максимальная вязкость определяется возмож-
ностью преодоления сопротивления вращению застывшего масла в агрега-
тах при трогании автомобиля с места, зависит от конструкции автомобиля
и составляет 300—600 Па-с.
Смазывающие свойства. Работа шестерен агрегатов трансмиссии про-
исходит в основном в условиях граничного трения, при которых повыша-
ется износ зубьев шестерен. Интенсивность изнашивания во многом
зависит от смазывающих свойств применяемых масел. Смазывающие
свойства — способность масла адсорбироваться на рабочей поверхности
с образованием граничного слоя — определяются совокупностью противо-
износных, противозадирных и противопиттинговых показателей масла.
Смазывающие свойства оценивают на четырехшариковой машине тре-
ния по обобщенному показателю индекса задира И3. Чем выше И3, тем
лучше смазывающие свойства масла. При оценке противоизносных и про-
тивозадирных свойств принимают во внимание критическую нагрузку
заедания Ркр и сваривания шаров Рс, а также диаметр пятна износа D».
Значение Ркр характеризует нагрузку, при которой разрушается масляная
пленка в зоне контакта, Рс — нагрузку, при которой происходит задир ша-
ров, £>и — износ шаров после 1 ч испытаний.
Наиболее высокие требования по противозадирным свойствам предъ-
являются к маслам для гипоидных передач, в которых удельные давления
в зоне контакта зубьев достигают 4000 МПа. Значение ИЗ для гипоидных
масел составляет 60 ед., у масел для спирально-конических передач этот
показатель должен быть не менее 50 ед. Для масел, используемых в короб-
ках передач, противозадирные свойства имеют второстепенное значение.
Следует отметить, что выбор масел для гипоидных передач осуще-
ствляется с учетом режима работы агрегатов. Так, для гипоидных передач
грузовых автомобилей эксплуатационный режим характеризуется постоян-
ными повышенными удельными нагрузками на зубья шестерен и относи-
тельно небольшими скоростями вращения; для легковых автомобилей ха-
рактерны высокие скорости вращения и переменные режимы по нагрузке.
Это обстоятельство учтено при создании масел и выборе их рецептуры. Ги-
поидные масла ТС-14гип предназначены только для грузовых автомоби-
лей, масла ТСгип — только для легковых автомобилей, а масло
ТАД-17И —универсальное, может использоваться в агрегатах трансмис-
сии как грузовых, так и легковых автомобилей.
Противоизносные свойства масел влияют на интенсивность изнашива-
ния зубьев шестерен. Масла со значением £)„ — 0,44-0,5 мм обеспечивают
в 1,5 раза меньший износ деталей, чем масла с D„~0,8 4-0,9 мм. Наиболее
эффективными маслами по этому показателю являются ТАД-17И и
ТСп-15К.
Противопиттинговые свойства — склонность масел предотвращать
усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев шестерен под
влиянием циклических нагрузок — при оценке физико-химических пока-
зателей масел не нормируются, но для различных масел неодинаковы.
Время наступления питтинга зубьев шестерен сокращается при повыше-
58
нии рабочих температур масла и снижении его вязкости. Наилучшими
противопиттинговыми свойствами в условиях повышенных температур
обладают масла ТАД-17И и ТСп-15К, наихудшими — ТСп-10.
Стабильность против окисления. В процессе работы в агрегатах транс-
миссии в результате взаимодействия масла с кислородом воздуха при по-
вышенной температуре в присутствии каталитически активных металлов
происходит изменение физико-химических и эксплуатационных свойств
масла — увеличиваются вязкость и кислотное число, в масле накаплива-
ются продукты окисления.
Повышение вязкости сопровождается ухудшением вязкостно-темпера-
турных свойств. Увеличение кислотного числа может вызвать коррозию
подшипников и других деталей агрегатов трансмиссии.
Антиокислительные свойства масла оцениваются термоокислительной
стабильностью на приборах, имитирующих условия работы масел при по-
вышенных, температурах. Наилучшие показатели имеют масла на очи-
щенной основе ТАД-17И, ТСп-15К, ТСп-14гип, ТМ5-12рк (см. табл. 1.13),
что позволяет использовать их в агрегатах с увеличенным сроком службы
масел.
Коррозионная агрессивность. В результате накопления органических
кислот, а также попадания в масло паров воды из атмосферы может воз-
никнуть коррозия металлических деталей агрегатов трансмиссии. Кор-
розионная агрессивность масла характеризуется изменением кислот-
ного числа, содержания водорастворимых кислот и щелочей. Наиболее
наглядной проверкой масел на коррозионную агрессивность является про-
ба на стальную и медную пластинки при температуре выше 100 °C.
Наименьшую коррозионную агрессивность имеют масла ТСп-15К,
ТМ5-12рк, ТАД-17И, наибольшую — ТСгип.
Сроки смены масла. Сроки службы масел в агрегатах трансмиссии
различных автомобилей находятся в широких пределах: от 24 до 75 тыс. км
пробега. Это обусловлено различным качеством масел, конструкцией
трансмиссии, условиями и режимом эксплуатации автомобилей.
Смену масла производят при значительном изменении его показателей
по сравнению с исходными: вязкости, кислотности, противоизносных, анти-
коррозионных, антиокислительных свойств. На изменение показателей
масла в значительной степени влияют условия эксплуатации: нагружен-
ность трансмиссии, температурный режим, интенсивность поступления про-
дуктов загрязнения (пыль, вода, продукты износа деталей), механиче-
ское воздействие и т. д.
Одним из важных факторов, определяющих срок смены масел, явля-
ются условия эксплуатации автомобиля. Наиболее нагружены агрегаты
трансмиссии при эксплуатации автомобиля на грунтовой дороге (нагру-
женность характеризуется передаваемой энергией на 1 км пробега), в на-
именьшей степени — на скоростных магистралях. Если принять удельную
энергию при движении на скоростной дороге за 1, то в других условиях дви-
жения она составит соответственно: по булыжной дороге — 1,66, в город-
ских условиях — 1,89, в горных условиях — 1,94, на грунтовой дороге —
2,21.
При повышении рабочей температуры масла значительно ускоряются
окислительные процессы, растет количество отложений, которые, ухудшая
теплоотвод от деталей, ужесточают условия их работы. При этом проис-
ходит интенсивное снижение противоизносных, противозадирных и анти-
окислительных свойств масла.
Необходимым условием продолжительной работы масла является на-
дежная защита агрегатов от проникновения пыли и влаги. Наличие в масле
59
Табл и ца 1.15. Рекомендации по применению трансмиссионных масел на автомобилях
Масло Тип передачи Срок смены масла, тыс. км Минимальная температура применения, °C
ТСгип Ведущие мосты старых моделей легковых автомоби- лей 24—30 -20
ТАД-17И * Коробки передач и ведущие мосты легковых и гру- зовых автомобилей 60—80 -30
ТАп-15В Коробки передач грузовых автомобилей с карбюра- торными двигателями; ведущие мосты грузовых ав- томобилей с негипоидными передачами легковых и грузовых автомобилей 24—72 -25
ТС11-15К Коробки передач, ведущие мосты грузовых автомо- билей с негипоидными передачами 36—72 -30
ТСп-14гип Ведущие мосты грузовых автомобилей с гипоид- ными передачами 36 -30
ТСп-10** Коробки передач грузовых автомобилей с карбюра- торными двигателями; ведущие мосты грузовых ав- томобилей с негипоидными передачами 35—50 -45
ТСз-9гип Коробки передач и ведущие мосты автомобилей на Севере Зимний пе- риод экс- плуатации — 50
ТМ5-12рк Коробки передач и ведущие мосты грузовых авто- мобилей 50 -50
* На автомобилях ВАЗ-2108 и -2109 в трансмиссии используется моторное масло М-10ГИ или
М-8ГИ.
** При отсутствии масла ТСп-10 или ТМ5-12рк в зимний период допускается использовать смесь
масла ТАп-15В или ТСп-15Кс 10—20% дизельного зимнего или арктического топлива, которое будет
работоспособно при температуре до —(40—50) °C.
дорожной (кварцевой) пыли приводит к резкому снижению противоиз-
носных свойств масла, которое невозможно компенсировать самыми эф-
фективными присадками.
Поступление воды в масло также ухудшает его противоизносные и
противозадирные свойства. В частности, при попадании в масло ТСгип
5 % воды нагрузка сваривания масла Рс снижается в 2 раза, а диаметр
пятна износа О„ увеличивается в 2 раза. Срок службы масла в значитель-
ной степени зависит от его качества, и в первую очередь от термоокисли-
тельной и механической стабильности, противоизносных и антикоррозион-
ных свойств.
В большинстве случаев критерием при установлении срока смены
масла служит изменение его физико-химических показателей (вязкости,
кислотности, содержания активных элементов присадки) или изменение
противоизносных свойств масла, а также состояние деталей агрегатов
трансмиссии после испытаний. Одним из параметров, опеределяющих
необходимость замены масла, считают повышение вязкости на 50 %.
Сроки службы до замены трансмиссионных масел в современных лег-
ковых автомобилях различны и составляют 60—75 тыс. км пробега. В неко-
торых моделях легковых автомобилей смена масла не производится в тече-
ние всего срока службы. Чаще всего это практикуется в ведущих мостах
с гипоидными передачами. Необходимым условием бессменной работы
масла являются его высокие эксплуатационные свойства и надежная
герметизация узла.
60
Таблица 1.16. Соответствие отечественных и зарубежных марок трансмиссионных масел
Отечественное масло Масло фирм
Shell Mobil BP Esso
ТАп-15В, ТСп-15К, Shell Spirax 90 ЕР Mobilube C 90 BP Gear oil EP SAE 90 Esso Gear oil EP 90
ТСп-10 Shell Spirax 80 ЕР Mobilube CX SAE 80 BP Multi Gear oil 80/90 EP Esso Gear oil CP 80
ТСгип Shell Spirax EP SAE 140 Mobilube CX SAE 140 BP Gear Oil Esso Gear oil GP 140
ТСп-14гип Shell Spirax EP SAE 90 Mobilube HD 90 BP Hypogear SAE 90 Esso Gear oil CX SAE 90
ТАД-17И Spirax 90 HD Mobil GX 90 BP Multi Gear SAE 90 EP Esso Gear oil 90 EP
Масло А для гид- ротрансформато- ров и автоматиче- ских коробок пере- дач Shell Donax T6 Mobil ATF 200 Type A BP ATF Type A Suffix A Esso Automatic Transmission Fluid
Масло Р для си- стем гидроусилите- ля руля и гидро- объемных передач Shell Tellus T Mobilfluid 93 BP ATF Type A Suffix A Esso Torque Flu- id 40
В трансмиссиях грузовых автомобилей смена масла осуществляется
в зависимости от условий эксплуатации через 24—72 тыс. км, но, как пра-
вило, не реже 1 раза в год.
Рекомендации по применению трансмиссионных масел приведены в
табл. 1.15. Наилучшими эксплуатационными свойствами обладают масла:
ТАД-17И—для применения во всех агрегатах трансмиссии легковых
и грузовых автомобилей, ТСп-15К — для всех агрегатов трансмиссии авто-
мобилей с негипоидными передачами, ТМ5-12рк — для агрегатов транс-
миссии грузовых автомобилей в Северных районах страны. Марки
трансмиссионных масел должны применяться в соответствии с инструк-
цией по эксплуатации автомобилей. Однако на практике возможна ситуа-
ция, при которой возникает необходимость смешивания масел. Как вынуж-
денная временная мера это допустимо. (Исключением является масло
ТСз-9гип, которое несовместимо с другими маслами.) Смеси масел можно
использовать в коробках передач и в ведущих мостах с негипоидными
передачами. В гипоидных передачах должны использоваться только гипо-
идные масла. В табл. 1.16 приведены сведения о соответствии отечествен-
ных масел некоторым маркам масел зарубежным фирм.
ПЛАСТИЧНЫЕ СМАЗКИ *
От узлов шасси автомобиля требуется длительная работа без обслу-
живания, в том числе без пополнения их смазочными материалами. Уве-
личение средних скоростей автомобилей, внедрение перспективных конст-
рукторских разработок, направленных на повышение надежности, без-
опасности, снижение металлоемкости, ведет, как правило, к уменьшению
' См. также главу 6.
61
габаритов узлов шасси и ужесточению режимов работы смазочных мате-
риалов (табл. 1.17).
В автомобильной технике используется 15—20 марок пластичных сма-
зок. Большая часть их рассчитана на весь срок службы автомобиля и
применяется только при сборке автомобилей, а в эксплуатации исполь-
зуют не более 3—5 типов смазок. Число механизмов, узлов и деталей авто-
мобиля, смазываемых пластичными смазками (ступицы колес, подшипники
электрооборудования, сцепление, точки смазки шасси, рулевого управле-
ния, кузова и др.), значительно больше, чем смазываемых маслами (дви-
гатель, коробка передач, задний мост, картер руля). В новых моделях авто-
мобилей смазки вытеснили масло из рулевого механизма, исчезают под-
шипники ступиц колес с закладной смазкой (вместо них применяют
закрытые подшипники) и др.
Пластичные смазки по свойствам занимают промежуточное положение
между маслами и твердыми смазками. Они сочетают свойства твердого
тела и жидкости, что связано с их строением. Грубой моделью смазки мо-
жет служить кусок ваты, пропитанный маслом. Волокна ваты соответ-
ствуют частицам дисперсной фазы, а масло, удерживаемое в вате,— дис-
персионной среде смазки. Наличие структурного каркаса придает смазке
свойства твердого тела. Под действием собственного веса он не разрушает-
ся, однако достаточно приложить нагрузку, как каркас разрушается и
смазка деформируется как пластичное тело. После снятия нагрузки тече-
ние смазки прекращается, и каркас практически мгновенно восстанавли-
вается.
Таблица 1.17. Условия работы автомобильных смазок
Узел Тип трения Условия работы Основные причины выхода узла из строя
частота вращения, мин-1 скорость сколь- жения, м/с макси- мальная рабочая темпера- тура уз- ла, °C прочие
Подшипники ступицы ко- лес Качение 900 — 120 — Выкрашивание рабочих по- верхностей, разрушение се- паратора
Подшипники вспомога- тельного обо- рудования Качение 3500-6000 120 То же
Узлы руле- вого управ- ления, шас- си и кузова Скольжение при воз- вратно-по- ступатель- ном движе- нии 0,02—0,2 60 Удельная на- грузка 0,4— 5,0 кг/мм2 Задир и износ поверхностей
Шарниры равных уг- ловых ско- ростей Качение, скольжение или качение со скольже- нием 0,3 80 Передаваемый крутящий мо- мент до 3000 кН-м, удельная на- грузка до 200 кг/мм2 Задир, износ и деформация рабочих тел
Игольчатые подшипники карданных валов Качение при кача- тельном движении 60 Передаваемый крутящий мо- мент до 300 кН-м Бринеллирова- ние шипов, де- формация иго- лок
62
В качестве загустителей (веществ, из которых образованы твердые
частицы дисперсной фазы) используют вещества органического или неор-
ганического происхождения: мыла, парафин, пигменты и др. Содержание
загустителя в пластичных смазках составляет от 5 до 30 %. В небольших
количествах в смазках присутствуют другие компоненты: присадки, твер-
дые добавки, свободные щелочи или кислоты, диспергаторы и др. Однако
основные эксплуатационные свойства определяются именно загустителем,
поэтому смазки обычно называют по типу загустителя.
Наибольшее распространение получили мыльные смазки, загущенные
солями жирных кислот. При производстве смазок мыла получают нейтра-
лизацией высших жирных кислот гидроксидами металлов (щело-
чами).
За рубежом для этой цели применяют индивидуальные жирные кислоты
и природные жиры (животные), в СССР — синтетические жирные
кислоты, природные жиры. Известны смазки, загущенные мылами лития,
натрия, калия, магния, кальция, цинка, стронция, бария, алюминия,
свинца. Однако наиболее широко распространены только кальциевые,
литиевые, натриевые, бариевые и алюминиевые смазки, загущенные мы-
лами соответствующих металлов.
Длительное время в нашей стране основными смазками для старых
моделей автомобильной техники являлись кальциево-натриевые смазки
типа Солидол, 1-13, ЯНЗ-2 и др. Эти смазки недостаточно водостойки, ра-
ботоспособны в узком интервале температур, обладают низкой механи-
ческой стабильностью, быстро выбрасываются, вытекают из подшипников
и других узлов трения. Указанными недостатками и обусловливается огра-
ниченная работоспособность данных смазок, а следовательно, частая их
смена в автомобильных узлах при эксплуатации.
С 1970 г. в СССР начато производство комплексных кальциевых, барие-
вых и других смазок. Для автомобильного транспорта особенно перспек-
тивной явилась разработка высококачественных многоцелевых пластич-
ных смазок на оксистеарате лития типа Литол-24. В настоящее время «Ли-
тол-24» получил наиболее широкое распространение для смазки узлов лег-
ковых автомобилей. Для этого вида техники используются и некоторые
другие литиевые смазки, ЛСЦ-15, Фиол-1, Фиол-2, Фиол-2у, ШРУС-4.
Среди новых смазок есть бариевая смазка (ШРБ-4), натриевая (КСБ).
Выпускаются также немыльные смазки: углеводородная, ВТВ-1, силикаге-
левые Лимол и Силикол.
При сборке автомобилей на Волжском автозаводе смазками смазы-
вают около 130 различных точек. Подавляющее большинство точек смазы-
вают четырьмя смазками: ЛСЦ-15, Литол-24, ВТВ-1 и Фиол-1. Остальные
смазки являются более узкоспециализированными. Например, при сборке
автомобилей на ВАЗе используют 12 смазок:
Смазка Смазываемые узлы
ЛСЦ-15 Акселератор, опора вилки выключения сцепления, втулка педалей
сцепления и дистанционная втулка, пальцы толкателей поршней
главных цилиндров, концы оттяжных пружин и пружины усилителя
выключателя сцепления, сфера наконечника толкателя выключения
сцепления, ручной тормоз, наружный привод коробки передач,
посадочное место тормозного барабана на полуоси, кольцо центри-
рующее эластичной муфты кардана, ось ролика стеклоподъемника,
выключатель замка передней двери, ось петли дверей, стержень
и ролик ограничителя дверей, привод замка крышки багажника, ось
крышки багажника, ось крышки воздухопритока, рабочие участки
упора капота
63
Смазка
Смазываемые узлы
Литол-24
ВТВ-1
Фиол-1
ДТ-1
ШРБ-4
Фиол-2у или № 158
ШРУС-4
Лимол
Силикол
Моликот 111
Уииол-1
Подшипники: водяного насоса, выключения сцепления, задних и
передних колес, промежуточной опоры кардана, верхнего вала руля,
вала рулевого управления, карданного шарнира руля, поводковое
кольцо привода стартера, шлицевой наконечник прямого вала руля,
уплотнитель вала руля по щитку, нижнее контактное кольцо руле-
вого колеса, привод спидометра
Наконечники и зажимы аккумулятора, замок крышки багажника,
рабочие участки торсиона, ось и петли крышки багажника, замок
и привод замка капота, ось петли капота, трос привода замка капота,
замок, петли, пружины люка наливной горловины
Трос привода воздушной заслонки, направляющие салазок сидений,
замок переднего сиденья, тяга отопителя, защитные трубки тросиков
управления, механизм стеклоподъемника, замки дверей, фиксаторы
замков, штифты замка зажигания
Торцевые поверхности поршней толкателей главных цилиндров и
рабочего цилиндра выключения сцепления, поршни суппортов диско-
вых тормозов, хвостовик поршня регулятора давления
Шаровые шарниры, наконечники тяг рулевой трапеции
Подшипники крестовин и крестовины карданного вала
Шарниры привода передних колес, подшипники сцепления, сальник
телескопической стойки
Шаровой палец шарнира с тефлоном
Вакуумный усилитель тормозов
Гидрокорректор фар
Пальцы направляющие суппорта дискового тормоза, пыльник рееч-
ного рулевого механизма
Создание новых моделей автомобилей и узлов к ним, а также необходи-
мость повышения ресурса отдельных узлов потребовали внедрения перс-
пективных смазок. Так, при сборке шаровых шарниров с тефлоном на ВАЗе
была применена дисульфидмолибденовая смазка «Лимол», так как другие
смазки не выдерживали нагрева, предусмотренного технологией сборки
шарнира.
Недостаточная долговечность игольчатых подшипников карданного
вала автомобиля ВАЗ послужила причиной замены в них «Литола-24»
на «Фиол-2у». Появление на автомобиле вакуумного усилителя потребо-
вало применения новой смазки «Силикол» и т. д. При подборе смазок для
конкретного узла трения решающее значение имеют их эксплуатационные
характеристики. Для оценки этих характеристик в СССР имеется около
20 стандартизованных методов испытаний.
Смазки в первую очередь характеризуются консистенцией. Консистен-
цию смазок определяют показателем пенетрации по ГОСТ 5346—78 при
25 °C. В сосуд со смазкой погружается металлический конус под действи-
ем собственного веса (1 Н). Чем больше глубина погружения, тем «мягче»
смазка и тем больше величина (число) пенетрации. Смазки по величине
пенетрации разделяют на следующие классы:
Пенетрации при 25 °C Индекс класса консистенции Пенетрации при 25 °C Индекс класса консистенции
400—430 00 175-205 4
355—385 0 130—160 5
310—340 1 85—115 6
265—295 2 Ниже 70 7
220—250 3
Кроме консистенции смазки характеризуются температурами каплепа-
дения и сползания, пределом прочности на сдвиг, вязкостью при различ-
ных температурах, механической стабильностью, испаряемостью, коллоид-
ной стабильностью, окисляемостью, антикоррозионными и защитными
64
Таблица 1.18. Характеристики основных смазок, применяемых на автомобилях
Смазка . Цвет Кл асе консистенции Температурный интервал применения, °C Коллоидная стабильность Испаряемость Водостойкость Смазывающие свойства Взаимозаме- няемость
Солидол С От светло- до 2 - 20-4-65 5 3 4 3 Литол-24
Пресс-солидол темно-корич- невого То же 1 - 304-50 4 3 4 2 Фиол-1
Графитная Черный с сере- 2 -20 4-60 5 4 3 4 ЛСЦ-15
ЦИАТИМ-201 бристым оттен- ком От желтого до 2 — 604-90 1 2 3 2 ШРУС-4 Фиол-1
1-13 светло-корич- невого От светло- до 3 -204-100 2 3 1 3 Литол-24
Литол-24 темно-желтого Коричневый 3 -404-120 4 4 4 3 ЛСЦ-15
ФИОЛ-1 У> 1 — 404-120 2 3 4 3 Литол-24
ЛСЦ-15 Белый 2 -404-130 3 4 4 3 »
ШРБ-4 От коричнево- 2 -404-130 4 4 4 4 ШРУС-4
ШРУС-4 го до темно- коричневого Серебристо- 2 -404-120 4 4 5 5 Литол-24 »
ВТВ-1 черный Белый 2 -404-40 5 3 5 2 ЛСЦ-15
Униол-1 Коричневый 2 -304-150 5 5 4 4 ШРБ-4
№ 158 Синий 2 -30 4-100 3 5 2 3 ШРУС-4 ШРУС-4
Примечание. Коллоидная стабильность характеризует (в %) отделение масла от смазки
при воздействии на нее в специальном приборе небольшой нагрузки. Чем меньше этот показатель,
тем выше балл; испаряемость — смазка нагревается в тонком слое при определенной температуре,
взвешиванием определяется испаряемость масла (в %); чем она меньше, тем выше балл; водо-
стойкость — способность противостоять размыву водой; чем меньше размыв, тем больше балл;
смазывающие свойства — способность предотвращать износ и задир трущихся поверхностей.
свойствами, водостойкостью, содержанием кислот, щелочей и механиче-
ских примесей (абразивы).
Для того чтобы облегчить подбор смазок и их заменителей, в табл. 1.18
приведены основные марки смазок, применяемые при изготовлении и экс-
плуатации автомобилей, с оценкой их свойств по пятибалльной системе:
1 балл — характеристики смазки по данному показателю неудовлетво-
рительные; 2 балла — недостаточно удовлетворительные; 3 балла — удов-
летворительные; 4 балла — хорошие; 5 баллов — отличные.
Из данных табл. 1.18 видно, что многоцелевые литиевые смазки (Ли-
тол-24», «Фиол-1»), а также специальные автомобильные смазки (ЛСЦ-
15, ШРБ-4, ШРУС-4, «Униол-1») по показателям превосходят старые
смазки (солидолы, 1-13, ЦИАТИМ-201). Наибольшим их достоинствсьм
является широкий температурный интервал, работоспособность при тем-
пературе до 120—130 °C и высокая механическая стабильность. Послед-
нее свойство особенно важно для герметизированных узлов, в частности
для подшипников скольжения и шарнирных соединений, т. е. для таких
узлов, в которых вся смазка подвергается деформации. Из-за низкой
механической стабильности смазка «Солидол С» в процессе эксплуатации
разупрочняется и вытекает из узлов, в то время как «Литол-24» сохраняет
свои свойства, удерживается в узле и обеспечивает длительную работу
3 Под ред. А. Ц. Малкина 65
подшипников качения и скольжения без смены и пополнения. Поэтому
периодичность смены смазки при применении «Литола-24» по сравнению
со смазкой «Солидол С» в шарнирах рулевых и реактивных тяг увеличена
в 3 раза, а в шлицевых соединениях карданного вала — в 5—6 раз. Срок
службы смазки до замены в подшипниках ступиц колес при переходе со
смазки 1-13 на «Литол-24» увеличивается в 2—3 раза. Одним из основных
видов повреждения подшипников в процессе эксплуатации является пит-
тинг поверхностей трения. Появление питтинга зависит от антипиттинго-
вых свойств пластичных смазок. Из этих данных следует, что наихудшими
антипиттинговыми свойствами обладают смазки «Солидол С», смазки же
ЦИАТИМ-201, ЯНЗ-2 и 1-13 близки между собой, а «Литол-24» и особен-
но смазка № 158 значительно превосходят их по этому показателю.
Ниже приведены антипиттинговые свойства пластичных смазок, опре-
деленные на машине ЧШМ-3,2:
Смазка Время до появления питтинга, мин Смазка Время до появления питтинга, мин
Солидол С 65 ЯНЗ-2 89
ЦИАТИМ-201 82 Литол-24 96
1-13 85 № 158 135
В зависимости от типа автомобилей и режимов их эксплуатации для
смазок «Солидол С», ЦИАТИМ-201, ЯНЗ-2 и 1-13 характерно питтинговое
поражение роликов и беговых дорожек подшипников ступиц колес при
пробегах автомобилей от 40 до 80 тыс. км. В то же время на смазке «Ли-
тол-24» нарушений нормальной работы подшипников не наблюдается при
пробегах свыше 100 тыс. км.
Высокими эксплуатационными свойствами обладает смазка ШРУС-4,
которая была разработана специально для шарниров равных угловых ско-
ростей автомобиля «Нива». В дальнейшем ее стали использовать и в шар-
нирах ВАЗ-2108 и других переднеприводных моделях. Кроме шарниров в
новых моделях автомобилей ШРУС-4 смазывает ряд подшипников (в том
числе и сцепления), детали карбюраторов и телескопических стоек. Равно-
ценной замены для смазки ШРУС-4 в шарнирах привода колес нет. В хоро-
шо защищенных узлах (шарниры и подшипники) смазка ШРУС-4 может
служить до капитального ремонта автомобиля, что позволяет значительно
снизить затраты на его техническое обслуживание.
В табл. 1.19 приведены сведения о соответствии основных марок оте-
чественных и зарубежных смазок.
Таблица 1.19. Соответствие отечественных и зарубежных марок пластичных смазок
Отечественная смазка Смазка фирмы
Shell Mobil BP Esso
Солидол С Uneda 2, 3 Mobilgrease АА Energrease С2, Chassis XX, Lirona 3 № 2, Greasrex C3; Energrease Cazar K2 D60 GP2, GP3 Пресс-солидол Uneda 1, Reti- Mobilgrease AA Energrease Cl, CA Chassis L, H, пах C № 1 Cazar KI Графитная УСсА Barbatia 2, 3, 4 Graphited № 3 Energrease C2G, Van Estan 2 C36 ' ЦИАТИМ-201 Aerosheil, Mobilgrease — Beacon 325 Grease 6 BRB Zero 1-13, ЯНЗ-2 Nerita 2, 3 Mobilgrease Energrease № 2, Andok M275, Retinax H BRB № 3 № 3 Andok В Литол-24 Retinax A, Mobilgrease 22, Energrease L2, Beacon 3, Alvania 3, R3 Mobilgrease BRB Multipurpose Unirex 3 Фиол-I Alvania 1 Mobilux 1 Energrease L2 Multi-Purpose
66
АМОРТИЗАТОРНЫЕ ЖИДКОСТИ
В легковых автомобилях нашли широкое применение амортизаторы
(виброизоляторы) телескопического типа, а в последнее время телеско-
пические стойки, предназначенные для гашения колебаний кузова на упру-
гих элементах подвески. Установка амортизаторов делает ход автомобиля
плавным даже при движении по бездорожью.
Рабочим телом в гидравлических амортизаторах служат маловязкие
жидкости, обычно на нефтяной основе.
Требования к амортизаторным жидкостям многообразны. Основным
показателем является вязкость. Большинство рабочих жидкостей, приме-
няемых в телескопических амортизаторах, характеризуются следующими
значениями вязкости: при 20 °C—30—60; при 50 °C—10—16; при
100 °C — 3,5—6,0 мм2/с.
Высокие требования предъявляются к вязкости амортизаторных жид-
костей при отрицательных температурах. Так, при —20 °C вязкость не
должна превышать 800 мм2/с. Желательно, чтобы во всем интервале
встречающихся на практике отрицательных температур вязкость аморти-
заторной жидкости не превышала 2000 мм2/с. При более высокой вязкости
работа амортизаторов резко ухудшается и происходит блокировка под-
вески. С этим часто встречаются на практике, так как уже при —30 °C
вязкость товарных амортизаторных жидкостей превышает 2000 мм2/с
и при —40 °C достигает 5000—10 000 мм2/с. Обеспечить требуемую вяз-
кость (при температурах ниже —30 °C) могут амортизаторные жидкости
на синтетической основе.
Рабочая амортизаторная жидкость должна обладать определенной
теплоемкостью и теплопроводностью.
Важным показателем являются смазывающие свойства жидкостей,
которые определяются обычно при испытании на машинах трения или
при испытании самих амортизаторов на стенде. Так, амортизаторная жид-
кость МГП-10, применяемая на старых моделях автомобиля ВАЗ, не обе-
спечила достаточной износостойкости телескопических стоек автомобиля
ВАЗ-2108, что потребовало разработки новой амортизаторной жидкости
МГП-12. Амортизаторные жидкости не должны быть склонны к пенообра-
зованию, так как это снижает энергоемкость амортизатора и нарушает
условия смазки трущихся пар. Важными характеристиками амортизатор-
ных жидкостей являются такие, как стабильность против окисления, меха-
ническая стабильность, испаряемость и совместимость с конструкцион-
ными материалами, особенно резиновыми уплотнениями. В их состав,
как правило, вводят различные добавки, улучшающие свойства жидкости.
Т а б л и ц а 1.20. Свойства основных марок амортизаторных жидкостей
Показатель МГП-10 (ОСТ 38-1-54—74) АЖ-12Т (ТУ 38.101432-75) МГП-12
Плотность при 20 °C, кг/м3 930 — 920 Вязкость, мм2/с при температуре — 40 °C, не более — 6500 — — 20 °C, не более 1000 — 890 50 °C, не менее 10 12 12 100 °C, не менее 3,6- 3,6 3,9 Температура застывания, °C, не —40 —52 —43 выше Вспышка в закрытом тигле, °C, 145 165 140 не ниже
з*
67
Это высокомолекулярные присадки для улучшения температурных ха-
рактеристик вязкости, антиокислительные и цротивопенные присадки,
а также для повышения смазывающих свойств, температуры застыва-
ния и др. Ассортимент основных амортизаторных жидкостей дан
в табл. 1.20.
Обслуживание (замена рабочей жидкорти) и ремонт амортизаторов
требуют специального технологического оборудования и должны произ-
водиться на станциях технического обслуживания автомобилей.
Зарубежными аналогами отечественных амортизаторных жидкостей
могут быть следующие жидкости: фирмы Shell — Aeroshell Fluid 1,
фирмы BP — BP Aero Hydraulic 2, Esso — Aviation Utility Oil,
DEF2901A.
Тормозные жидкости служат для передачи энергии к исполнительным
механизмам в гидроприводе тормозной системы автомобилей.
Рабочее давление в гидроприводе тормозов достигает 10 МПа и более.
Развиваемое давление передается на поршни колесных цилиндров, кото-
рые прижимают тормозные накладки к тормозным дискам или барабанам.
При торможении кинетическая энергия при трении превращается в тепло-
вую. При этом освобождается большое количество теплоты, которое зави-
сит от массы и скорости автомобиля. При экстренных торможениях авто-
мобиля температура тормозных колодок может достигать 600 °C, а тор-
мозная жидкость — нагреваться до 150 °C и выше. Высокие температуры
в тормозах и гигроскопичность жидкости приводят к ее обводнению и
преждевременному старению. В этих условиях жидкость может отрица-
тельно влиять на резиновые манжетные уплотнения тормозных цилиндров,
вызывать коррозию металлических деталей. Но наибольшую опасность
для работы тормозов представляет возможность образования в жидкости
пузырьков газа и пара, образующихся при высоких температурных режи-
мах эксплуатации из-за низкой температуры кипения самой жидкости,
а также при наличии в ней воды. При нажатии на педаль тормоза пузырьки
газа сжимаются, и так как объем главного тормозного цилиндра невелик
(5—15 мл), даже сильное нажатие на педаль может не привести к росту
необходимого тормозного давления, т. е. тормоз не работает из-за наличия
в системе паровых пробок.
Надежная работа тормозной системы — необходимое условие без-
опасной эксплуатации автомобиля, поэтому тормозная жидкость является
ее функциональным элементом и должна отвечать комплексу техниче-
ских требований. Важнейшие из них рассмотрены ниже.
Основные требования
Температура кипения. Это важнейший показатель, определяющий пре-
дельно допустимую рабочую температуру гидропривода тормозов. Для
большей части современных тормозных жидкостей температура кипения
в процессе эксплуатации снижается из-за их высокой гигроскопичности.
К этому приводит попадание воды, главным образом за счет конденсации
из воздуха. Поэтому наряду с температурой кипения «сухой» тормозной
жидкости определяют температуру кипения «увлажненной» жидкости, со-
держащей 3,5 % воды.
Температура кипения «увлажненной» жидкости косвенно характери-
зует температуру, при которой жидкость будет «закипать» через 1,5—2 гр-
68
да ее работы в гидроприводе тормозов автомобиля. Для надежной работы
тормозов необходимо, чтобы она была выше рабочей температуры жид-
кости в тормозной системе.
Из опыта эксплуатации следует, что температура жидкости в гидро-
приводе тормозов грузовых автомобилей обычно не превышает 100 °C.
В условиях интенсивного торможения, например на горных дорогах, тем-
пература может подняться до 120 °C и более.
В легковых автомобилях с дисковыми тормозами температура жид-
кости при движении по магистральным автострадам составляет 60—70 °C,
в городских1' условиях достигает 80—100 °C, на горных дорогах
100—120 °C, а при высоких скоростях движения, температурах воздуха
и при интенсивных торможениях — до 150 °C. В некоторых случаях (спец-
машины, спортивные автомобили и т. д.) температура жидкости может пре-
вышать указанные значения.
Следует отметить, что начало образования паровой фазы тормозных
жидкостей при нагреве, а следовательно, и паровых пробок в гидроприводе
тормозов происходит при температуре на 20—25 °C ниже температуры
кипения жидкости. Это обстоятельство принимается во внимание при уста-
новлении показателей качества тормозных жидкостей.
Согласно требованиям международных стандартов температура кипе-
ния «сухой» и «увлажненной» тормозной жидкости должна иметь значения
соответственно не менее 205 и 140 °C для автомобилей при обычных
условиях их эксплуатации и не менее 230 и 155 °C — для автомобилей,
эксплуатирующихся на режимах с повышенными скоростями или с часты-
ми и интенсивными торможениями, например на горных дорогах. Следует
иметь в виду, что на автомобиле, остановившемся после интенсивных
торможений, температура жидкости может некоторое время повышаться
за счет теплоты тормозных колодок из-за прекращения их охлаждения
встречным потоком воздуха.
Вязкостно-температурные свойства. Процесс торможения обычно
длится несколько секунд, а в экстренных условиях — доли секунды. По-
этому необходимо, чтобы сила, прилагаемая водителем к педали тормоза,
с помощью рабочей жидкости быстро передавалась на колесные тормоза.
Это условие обеспечивается необходимой текучестью жидкости и опреде-
ляется максимально допустимой вязкостью при температуре —40 °C:
не более 1500 мм2/с для жидкостей общего назначения и не более
1800 мм2/с — для высокотемпературных жидкостей. Жидкости для севера
должны иметь вязкость не более 1500 мм2/с при —55 °C.
Антикоррозионные свойства. В гидроприводе тормозов детали из раз-
личных металлов соединяются между собой, что создает условия для про-
текания электрохимической коррозии. Для предотвращения коррозии жид-
кости должны содержать ингибиторы, защищающие сталь, чугун, белую
жесть, алюминий, латунь, медь от коррозии.
Эффективность ингибиторов коррозии оценивается по изменению массы и состоянию
поверхности пластин из указанных металлов после их выдерживания в тормозной жид-
кости, содержащей 3,5 % воды, в течение 120 ч при 100 °C.
Совместимость с резиновыми уплотнениями. Для обеспечения герме-
тичности гидросистемы на поршни и цилиндры ставят резиновые уплот-
нительные манжеты. Необходимое уплотнение обеспечивается, когда под
воздействием тормозной жидкости манжеты несколько набухают и их уп-
лотнительные кромки плотйо прилегают к стенкам цилиндра. При этом
недопустимо как слишком сильное набухание манжет, так как может
произойти их разрушение при перемещении поршней, так и усадка манжет,
чтобы не допустить утечки жидкости из системы.
69
Испытание на набухание резины осуществляется при выдерживании манжет или образ-
цов резины в жидкости при 70 и 120 °C. Затем определяется изменение объема, твердости
и диаметра манжет.
Смазывающие свойства. Влияние жидкости на износ рабочих поверх-
ностей тормозных поршней, цилиндров, манжетных уплотнений опреде-
ляется ее смазывающими свойствами, которые проверяются при стендовых
испытаниях, имитирующих работу гидропривода тормозов в тяжелых
условиях эксплуатации.
Стабильность при высоких и низких температурах. Тормозные жид-
кости в интервале рабочих температур от —50 до 150 °C должны сохра-
нять исходные показатели, т. е. противостоять окислению и расслаиванию
при хранении и применении, образованию осадков и отложений на деталях
гидропривода тормозов.
Ассортимент и эксплуатационные свойства
В настоящее время выпускается несколько марок тормозных жид-
костей.
Жидкость БСК (ТУ 6-10-1533—75) представляет собой смесь бутило-
вого спирта и касторового масла, имеет хорошие смазывающие свойства,
но невысокие вязкостно-температурные показатели, используется в основ-
ном на старых моделях автомобилей.
Жидкость «Нева» (ТУ 6-01-1163—78)—основными компонентами
являются гликолевый эфир и полиэфир, содержит антикоррозионные при-
садки. Работоспособна при температуре до — (40—45) °C. Применяется
в гидроприводе тормозов и сцеплений грузовых и легковых автомобилей
(кроме ГАЗ-24 выпуска до 1985 г. из-за несовместимости с резиновыми
манжетными уплотнениями гидропривода тормозов).
Жидкость ГТЖ-22м (ТУ 6-01-787—75) — на гликолевой основе. По
показателям близка к «Неве», но обладает худшими антикоррозионными
и вязкостно-температурными свойствами. Рекомендуется для применения
лишь на отдельных моделях грузовых автомобилей.
Жидкость «Томь» (ТУ 6-01-1276—82) разработана взамен жидкости
«Нева». Основные компоненты — концентрированный гликолевый эфир,
полиэфир, бораты; содержит антикоррозионные присадки. Имеет лучшие
эксплуатационные свойства, чем «Нева», более высокую температуру кипе-
ния. Совместима с «Невой» при смешивании в любых соотношениях.
Жидкость «Роса» (ТУ 6-05-221-564—84) разработана для новых моде-
лей легковых автомобилей, в первую очередь ВАЗ-2108. Основной компо-
нент — борсодержащий полиэфир; содержит антикоррозионные присадки.
Жидкость имеет высокие значения температуры кипения (260 °C) и тем-
пературы кипения «увлажненной» жидкости (165 °C). Это обеспечивает
надежную работу тормозной системы при тяжелых эксплуатационных
режимах и позволяет увеличить срок службы жидкости. Тормозная жид-
кость «Роса» совместима с жидкостями «Томь» и «Нева».
Оценку качества тормозных жидкостей проводят по результатам лабо-
раторных, стендовых и эксплуатационных испытаний.
Лабораторные испытания предусматривают определение физико-химических показате-
лей жидкостей и служат главным образом для контроля качества жидкостей при их изготов-
лении и применении.
Стендовые испытания проводятся в гидроприводе тормозов автомобилей на режимах,
соответствующих наиболее напряженным условиям эксплуатации, и служат для определе-
ния влияния жидкости на износ деталей гидропривода, безотказность его работы, оценки
состояния жидкости в процессе испытаний.
70
На автомобилях обычно проводят два в и д а. и с п ы т а н и й. Первый — опре-
деление работоспособности тормозов с исследуемой жидкостью при максимально напряжен-
ных условиях по режиму «разгон — торможение». Один из характерных режимов испытаний:
25 последовательных торможений автомобиля при полной загрузке с замедлением примерно
5 м/с с интервалом 45 с между торможениями. Начальная скорость торможения /4 мак-
симальной скорости автомобиля, конечная скорость — '/i начальной. С этой же целью
проводят испытания автомобилей на длительных скоростных спусках по горному шоссе
с максимально возможной скоростью движения, например спуск с горы Ай-Петри в
сторону Ялты.
Второй вид испытаний — исследование работоспособности жидкости в условиях рядовой
эксплуатации автомобилей в различных климатических зонах страны. Оценка жидкости
проводится по надежности работы тормозной системы, состоянию деталей гидропривода
тормозов и жидкости после испытаний.
В табл. 1.21 приведены показатели основных марок жидкостей
для тормозных систем автомобилей. Отличительными особенностями
применяемых жидкостей являются температура кипения «сухой» и «ув-
лажненной» жидкости и низкотемпературные показатели. Наилучшие
показатели по температуре кипения у «Росы», наихудшие — у БСК..
В процессе эксплуатации температура кипения жидкости на гликолевой
основе снижается и через два года составляет 135—140 °C у «Невы»,
150—160 °C у «Томи» и 160—165 °C у «Росы». Жидкость БСК негигро-
скопична, ее температура кипения находится на уровне 110 °C. В связи
с этим жидкость БСК не в состоянии обеспечить надежную работу тормо-
зов автомобилей на режимах с интенсивным торможением. Чтобы
Таблица 1.21. Характеристика основных марок тормозных жидкостей
Показатели БСК «Нева» «Томь» «Роса»
Внешний вид Прозрачная Прозрачная однородная жид- Прозрачная од-
однородная кость от светло-желтого до нородная жид-
жидкость крас- желтого цвета без осадка, до- кость от светло-
Вязкость кинематическая, мм2/с ного цвета без осадка и меха- нических при- месей пускается слабая опалесценция желтого до светло-корич- невого цвета без осадка
при —40 °C, не более 2500 * 1500 1500 1700
при 50 °C, не менее 9 5 5 5
при 100 °C, не менее — 2 2 2
Температура кипения, °C, нс ниже 115 195 220 260
Температура кипения «увлажненной» жидкости, °C, не ниже — 138 * 160 165*
Стабильность при высо- кой температуре, °C. не более ч 5 3 3
Изменение объема резины 51-1524 после старения в тормозной жидкости, % Изменение массы пласти- нок, мг/см2, не более 5—10** 2—8 2—8 2—8
белая жесть 0,2 0.1 0,1 0,1
сталь 0,2 0,1 0,1 0,1
алюминиевый сплав 0,1 0,1 0,1 0,1
чугун 0,2 0,1 0,1 0,1
латунь 0,4 0,4 0,1 0,4
медь 0,4 0,4 0,2 0,4
* Фактические данные.
** Для резины 7-2462.
71
исключить возможность образования паровых пробок, жидкость «Нева»
в зависимости от условий эксплуатации автомобилей рекомендуется
заменять через 1—2 года; срок службы жидкостей «Томь» и «Роса»
может быть более двух лет.
Низкотемпературные показатели неудовлетворительны у БСК.
Уже при температуре —(15—17) °C образуются кристаллы касторового
масла. С дальнейшим понижением температуры происходит потеря под-
вижности жидкости; при температуре ниже —20 °C жидкость БСК нера-
ботоспособна. Жидкости «Нева», «Томь», «Роса» работоспособны до
- (40—45) °C.
Для автомобилей, эксплуатирующихся в районах Крайнего Севера,
необходима специальная жидкость, у которой вязкость при —55 °C
должна быть не менее 1500 мм2/с. При отсутствии такой жидкости
практикуется разбавление жидкостей «Нева» и «Томь» 18—20 % этило-
вым спиртом. Такая смесь работоспособна при температуре до —60 °C,
однако имеет низкую температуру кипения и не обеспечивает герметич-
ности резиновых манжетных уплотнений. Поэтому разбавление жидкости
спиртом — вынужденная мера, и по окончании зимней эксплуатации
смесь следует заменить.
Жидкости «Нева», «Томь», «Роса» совместимы, их смешивание
между собой возможно в любых соотношениях. Смешивание указанных
жидкостей с БСК недопустимо, так как приведет к расслоению смеси
и потере необходимых эксплуатационных свойств.
Зарубежными аналогами жидкостей «Нева» и «Томь» являются жид-
кости, соответствующие международной классификации ДОТ-3, которые
имеют температуру кипения более 205 °C, а для жидкости «Роса» —
жидкости ДОТ-4 с температурой кипения более 230 °C.
Жидкости типа БСК на современных моделях автомобилей за ру-
бежом не применяются.
Требования, предъявляемые к жидкости для систем охлаждения
двигателей, весьма разнообразны. Такая жидкость не должна замер-
зать и кипеть во всем рабочем диапазоне температур двигателя, легко
прокачиваться при этих температурах, не воспламеняться, не вспени-
ваться, не воздействовать на материалы системы охлаждения, быть
стабильной в эксплуатации и при хранении, иметь высокую теплопро-
водность и теплоемкость.
В наибольшей степени этим требованиям отвечают вода и водные
растворы некоторых веществ. Вода имеет целый ряд положительных
свойств: доступность, высокую теплоемкость, пожаробезопасность,
нетоксичность, хорошую прокачиваемость при положительных темпера-
турах. К недостаткам воды следует отнести: неприемлемо высокую
температуру замерзания и увеличение объема при замерзании, недо-
статочно высокую температуру кипения и склонность к образованию
накипи. Эти недостатки ограничивают применение воды в качестве ох-
лаждающей жидкости. Однако в тех климатических зонах, где не бы-
вает низких температур или автомобили эксплуатируются только в летний
период, вода может применяться в системах охлаждения легковых авто-
мобилей. В этом случае важно знать ее свойства, чтобы избежать
нежелательных последствий от эксплуатации двигателей на воде.
В первую очередь это относится к накипи — твердым и прочным
отложениям на горячих стенках системы охлаждения, образующимся
72
Таблица 1.22. Классификация воды и режим технического обслуживания системы охлаждения двигателей
Класс воды Происхождение воды Группа жесткости Общая жесткость, мг-экв/л Влияние на накипеобразование
Атмосферная Дождевая, Очень До 1,5 Накипи не образует снеговая мягкая Поверхностная Речная, озер- Очень До 1,5 Накипи почти не образует ная, северные мягкая водоемы Мягкая 1,5—4,0 Центральные Мягкая 1,5—4,0 Образует накипь. Необходимо и южные рай- Средне- 4,0—8,0 не реже- 2 раз в год удалять оны жесткая накипь Грунтовая Родниковая, Жесткая и 8,0—12,0 Быстро откладывается значи- колодезная, очень жест- и более тельная накипь. Не рекомен- артсзиаиская кая дуется применять воду без пред- варительного умягчения
в результате оседания на стенках бикарбонатов, сульфатов и хлоридов
кальция и магния, содержащихся в воде. Концентрация этих солей
и их качественная характеристика описываются показателем «общая
жесткость» воды (табл. 1.22).
Общая жесткость воды является суммой карбонатной (временной)
и некарбонатной (главным образом, сульфатной) жесткостей. Единица
жесткости—1мг-экв/л солей жесткости, что соответствует 20,04 мг
иона кальция или 12,16 иона магния в 1 л воды. Жесткость воды ори-
ентировочно может быть определена без специального оборудования по
ценообразованию при намыливании рук мылом: в мягкой воде пена ус-
тойчивая, а в жесткой воде пена быстро гаснет и на руках остается
сальный осадок.
Для предупреждения образования накипи в систему охлаждения
вводят антинакипины или перед заливкой умягчают воду (табл. 1.23).
Если накипь все-таки образовалась, ее следует удалять следующими
составами:
1) раствор 0,6 кг технической молочной Кислоты в 10 л/воды;
2) раствор смеси фосфорной кислоты (1 кг) и хромового ангид-
рида (0,5 кг в 10 л воды).
Таблица 1.23. Способы предупреждения образования накипи
Операция Реактивы и их действие Порядок применения
Введение антина- Хромпик К2СГ2О7 или нитрат Готовят концентрат: 100 г реактива кининов аммония Г^ЩМОз переводит со- на 1 л воды. На 1 л среднежесткой ли накипи в растворимое со- воды берут 30—50 мл концентрата; для стояние жесткой 100—130 мл. При помутнении воды в системе охлаждения воду ме- няют Умягчение воды Гексамет (NaPOa) в удерживает Добавляют в среднежесткую воду 0,2, соли накипи во взвешенном со- а в жесткую - 0,3 г/л. Периодически стоянии удаляют отстой через краники Перегонка Все растворимые соли остают- Получают воду без солей жесткости ся в перегонном кубе (дистиллированную) Кипячение Соли карбонатной и частично Воду кипятят 20—30 мин, отстаивают и сульфатной жесткости выпа- фильтруют от осадка дают в осадок Обработка химиче- Кальцинированная сода Теплую воду перемешивают с реакти- скими реагентами NajCO3—53 мг/л на одну еди- вом 20—30 мин, отстаивают и фильт- ницу жесткости руют от осадка
73
Время обработки 0,5—1 ч.
Перед обработкой необходимо удалить термостат, залить состав
в систему охлаждения. По истечении рекомендуемого срока запустить
двигатель и дать поработать 15—20 мин, после чего удалить состав
и систему два-три раза промыть водой. Последнюю промывку лучше
сделать горячим раствором хромпика (0,5—1, %) для создания антикор-
розионной защитной пленки на поверхностях системы охлаждения.
Образование накипи кроме ухудшения теплоотвода приводит к
увеличению расхода топлива. Так, при толщине накипи 1,5—2 мм
расход топлива может возрасти на 8—10 %. Это происходит вследствие
недопустимого повышения температурного режима цилиндропоршневой
группы из-за термического сопротивления слоя накипи.
Наличие у современных двигателей двухконтурной системы ох-
лаждения с термостатом исключает возможность применения воды в зим-
нее время. Это связано с тем, что после пуска охлаждающая жид-
кость для более быстрого прогрева двигателя циркулирует только
по малому контуру, минуя радиатор. Время до открытия термостата
и циркуляции по большому контуру может быть достаточно большим,
особенно при низких температурах. В течение этого времени вода в
радиаторе без циркуляции может замерзнуть, что приведет к его раз-
мораживанию.
При определенных условиях эксплуатации автомобилей: высокой тем-
пературе окружающего воздуха, буксировке прицепа, движении по
бездорожью на пониженных передачах и т. д. охлаждающая жидкость
может нагреться до температуры кипения. Эффективность охлаждения
в этом случае резко падает, двигатель перегревается, возможен
выход его из строя. Для устранения этого необходимо применять
охлаждающую жидкость с повышенной температурой кипения и герме-
тизировать систему охлаждения.
Системы охлаждения современных двигателей герметичны, и жид-
кость в них находится под небольшим давлением, обычно около 0,05 МПа,
которое поддерживается клапаном в пробке радиатора. В новых
моделях автомобилей давлёние в системе охлаждения еще выше
(0,12 МПа) и поддерживается клапаном в расширительном бачке. При
давлении 0,05 МПа вода кипит при 112 °C, а при 0,12 МПа при 124 °C.
В последние десятилетия получили широкое распространение низко-
замерзающие охлаждающие жидкости — а нтифриз ы на основе водных
растворов этиленгликоля — двухатомного спирта СН2ОНСН2ОН с темпе-
ратурой кипения 197 °C. В отличие от воды при замерзании антифризы
не расширяются и не образуют твердой сплошной массы. Образуется
рыхлая масса кристаллов воды в среде этиленгликоля. Обычно такая
масса не приводит к размораживанию блока и не препятствует запуску
двигателя. Антифриз после пуска двигателя довольно быстро переходит
в жидкое состояние. Однако прогрев отопителя салона затрудняется,
поэтому необходимо поддерживать такую концентрацию антифриза,
чтобы он не замерзал до температуры порядка — (40—35) °C.
Антифризам также присущи некоторые недостатки. Так, их теп-
лопроводность и теплоемкость ниже, чем у воды, что несколько снижает
эффективность систем охлаждения. При нагреве антифризы увеличивают
объем, ввиду чего в системе охлаждения устанавливается расширительный
бачок. Этиленгликоль коррозионно агрессивен по отношению к металлам,
поэтому в антифризы при изготовлении добавляют антикоррозионные
присадки. Для гашения пены добавляют также специальные противо-
пенные присадки. Общее содержание присадок составляет 3—5 %.
74
Температура кипения антифриза достаточно высока и колеблется
в пределах 120—132 °C. Поэтому в герметичной системе охлаждения
современного автомобиля при нормальных условиях эксплуатации (без
перегрева двигателя) потери антифриза происходят преимущественно
из-за утечек (микрощели в радиаторе, ослабленное крепление хому-
тов на шлангах и другие неисправности). Восполнять уровень антифриза
в системе охлаждения водой, т. е. менять концентрацию этиленгликоля
в смеси нежелательно, так как это, кроме снижения температуры замерза-
ния, может привести и к другим нежелательным последствиям.
В табл. 1.24 приведены основные характеристики антифризов,
выпускаемых в нашей стране. Старые антифризы по ГОСТ 159—52 не
полностью отвечали требованиям, предъявляемым современными авто-
мобилями (по антикоррозионным свойствам, агрессивности к резине
и др.), и это потребовало создания нового поколения антифризов, ко-
торые известны под названием «Тосол».
Наиболее широко на автомобилях применяется антифриз Тосол
А-40 (с 1985 года — Тосол А40-М). Так как легковые автомобили редко
эксплуатируются при температурах ниже —40 °C, Тосол А-65 ис-
пользуется мало.
Многолетний опыт применения «Тосола А-40» на легковых авто-
мобилях показал его высокие эксплуатационные свойства. Срок службы
«Тосола А-40» на автомобилях ВАЗ был установлен два года эксплуа-
тации, или 60 тыс. км пробега из расчета на интенсивную эксплуа-
тацию автомобиля. Однако у нас в стране большинство частных авто-
мобилей имеет среднегодовые пробеги не более 15 тыс. км. Учитывая
это, изучалась возможность увеличения временного срока службы анти-
фриза «Тосол А-40» при условии сохранения пробега автомобиля на
уровне 60 тыс. км. Одновременно проводилась работа по улучшению
Таблица 1.24. Основные показатели антифризов
Показатели Тосолы (ТУ 6-02-751-78) Концентри- рованный этиленгликоль (ГОСТ 6367—52) Антифризы (ГОСТ 159-52)
Тосол AM Тосол А-40М Тосол А-65М 40 65
Внешний вид Голубая жидкость Красная Светло-желтая Оранже- жидкость слегка мутная вая слег- жидкость ка мут- ная жид- кость Плотность при 20 °C, кг/м3 1120— 1075— 1085— 1110— 1067— 1085— ' 1140 1085 1095 1116 1072 1090 Температура замерзания, °C, не — —40 —65 — —40 —65 выше Температура кипения, °C, не 170 108 115 — 100 100 ниже Вязкость кинематическая, мм2/с, при температуре: 50 °C — 1,9 2,5 — 1,9 2,2 20 °C — 4,3 6,2 — 4,4 5,2 — 30 °C — 56 96 — 58 100 Состав, %: этиленгликоль^', 96 58—66 60— 64 94 52 64 вода 3,0 44 35 5 47 35 присадки (сверх 100 %) 6—7 3—3,5 3,5—4 6—8 3,5—4,5 4—4,5
75
качества «Тосола» за счет повышения стабильности вводимых в
него ингибиторов коррозии.
Установлено, что срок службы модернизированного антифриза
«Тосол А40-М» может быть увеличен до 3 лет. Как правило, до 3 лет
эксплуатации автомобилей, или 60 тыс. км пробега, в системе охлаждения
нет очагов коррозии. При более длительных сроках эксплуатации
на некоторых деталях системы охлаждения начинают появляться
очаги коррозии, в первую очередь на крыльчатке водяного насоса,
т. е. на чугуне. Корродируют также детали из алюминия, припой в ра-
диаторе, латунные трубки радиатора' и корпус термостата.
Антифриз в процессе эксплуатации изменяет свои характеристики:
снижается запас щелочности, увеличивается склонность к ценообразо-
ванию, возрастает агрессивность к резине и увеличивается способ-
ность вызывать коррозию металлов. Интенсивность изменения характе-
ристик антифриза зависит от средней рабочей температуры в двига-
теле. В южных районах, где эти температуры обычно более высокие,
антифриз стареет интенсивнее. В северных же районах страны анти-
фриз может служить и более 3 лет. Следует отметить, что в южных
районах страны владельцы автомобилей, не опасаясь за низкотемпера-
турные свойства, восполняют уровень в системе охлаждения водой.
Анализ антифриза с таких автомобилей и осмотр систем охлаждения
показали, что после 2—3 лет эксплуатации на сильноразбавленном
антифризе появляются коррозионные очаги в системе охлаждения. Трех-
летний срок службы «Тосола А40-М» гарантируется только при поддер-
жании в течение этого времени требуемой плотности антифриза — не ме-
нее 1075 кг/м3. Если плотность ниже, добавляют концентраты «То-
сола-АМ» в соответствии с табл. 1.25. Добавление более 1 л свежего кон-
центрата увеличивает срок службы антифриза примерно на год.
Начат выпуск новой охлаждающей жидкости Лена-40. По свойствам
она близка к «Тосолу А40-М», но меньше корродирует чугунные и алюми-
ниевые детали.
Увеличить срок службы антифриза можно добавлением специального
средства «Отэра» (ТУ 6-15-07-112—85) в количестве 1 л на заправку
двигателя. Это следует делать только в случае, если антифриз после
3 лет службы имеет нормальную плотность, не содержит загрязнений,
система охлаждения в исправном состоянии. Препарат «Отэра» — водо-
гликолевый концентрат с композицией эффективных ингибиторов и пено-
гасителем. Он восстанавливает эксплуатационные свойства антифриза и
увеличивает его срок службы, по крайней мере, на год.
Т аблица 1.25. Способы восстановления оптимальной плотности антифриза
Плотность анти- фриза при 20 °C, г/см3 Массовая доля тосола, % Количество до- бавляемого кон- центрата тосола, л Плотность анти- фриза при 20 °C, г/см3 Массовая доля тосола, % Количество до- бавляемого кон- центрата тосола, л
1,054 35 3,30 1,067 44 2,15
1,055 36 3,12 1,068 45 2,00
1,057 37 3,00 1,071 47 1,70
1,059 38 2,90 1,074 49 1,40
1,060 39 2,79 1,076 51 1,00
1,061 40 2,66 1,078 53 0,64
1,062 41 2,54 1,081 55 0,25
1,064 42 2,41 1,082 56 0
1,065 43 2,28
Прим еч а н и е. Перед добавлением концентрата в систему охлаждения из нее следует слить
такое же количество старого антифриза.
76
Все сорта топлив, смазочных материалов и специальных жидко-
стей в той или иной степени ядовиты (токсичны) и огнеопасны (пожа-
роопасны). Топлива, кроме того, еще и взрывоопасны. Поэтому необ-
ходимо знать основные экологические свойства эксплуатационных ма-
териалов, которые проявляются при контакте с человеком и окружаю-
щей средой. Наиболее важными из этих свойств являются токсичность,
пожароопасность, взрывоопасность и способность электризоваться.
Автомобильные бензины, являясь токсичными материалами, способны
проникать в организм через органы дыхания, кожу и пищеварительный
тракт. Концентрация паров бензина в воздухе не должна превышать
0,3 мг/л. При непродолжительном вдыхании воздуха, содержащего
бензин в количестве 5—10 мг/л, наступает острое отравление, харак-
терными признаками которого являются головная боль, неприятные ощу-
щения в горле, кашель, раздражение слизистой оболочки носа и глаз,
неустойчивость походки, головокружение, возбуждение. При удалении
пострадавших из отравленной атмосферы через некоторое время боль-
шинство этих явлений проходит.
Концентрация паров бензина 35—40 мг/л опасна для здоровья
человека при их вдыхании в течение 5—10 мин. При более высоких
концентрациях паров бензина могут наступать быстрая потеря созна-
ния и смерть.
Наибольшую опасность острого отравления парами бензина пред-
ставляют работы, проводимые в закрытых помещениях при очистке резер-
вуаров и тары от остатков бензина, в ремонтных цехах. При плохой
вентиляции таких помещений воздух быстро насыщается парами бензина
до опасных концентраций, поэтому при проведении таких работ нужно
тщательно соблюдать правила техники безопасности. Серьезное отрав-
ление может произойти и при попадании бензина внутрь организма при
его засасывании ртом через шланг или при продувке ртом деталей топ-
ливной аппаратуры. В этих случаях может развиться тяжелая пнев-
мония.
Как указывалось выше, в этилированных бензинах в качестве анти-
детонатора содержится тетраэтилсвинец (ТЭС). Этиловая жидкость,
так же как и чистый ТЭС, является стойким ядом, сильно действующим
на организм человека.„
Все операции с этиловой жидкостью, особенно добавление ее к бензи-
нам (этилирование), могут вызвать отравление, поэтому они должны
выполняться с тщательным соблюдением всех профилактических правил.
В связи с этим бензины этилируют только на заводах, где имеется
специальное смесительное оборудование. Этилирование или доэтили-
рование бензинов без специального оборудования грозит отравлением
и поэтому категорически запрещено.
В этилированных автомобильных бензинах количество ТЭС очень
мало, и ядовитость таких бензинов во много раз меньше, чем ядо-
витость этиловой жидкости, но все же с ними надо обращаться ос-
торожно. При соблюдении мер предосторожности и установленных
правил обращения с этилированными бензинами применение их так же
безвредно, как и неэтилированных бензинов.
77
Опыт более чем 60-летнего применения этилированного автомо-
бильного бензина во всем мире показывает, что при соблюдении эле-
ментарных мер предосторожности можно полностью избежать вредного
действия ТЭС на организм человека.
Для предотвращения отравлений ТЭС при обращении с этилирован-
ными автомобильными бензинами необходимо тщательно соблюдать
следующие правила.
Этилированный автомобильный бензин можно использовать только
как горючее для двигателей. Ни в коем случае нельзя применять
этилированный бензин для осветительных ламп, керосинок, примусов,
паяльных ламп, зажигалок, бензорезов и т. д., для технических целей
в качестве растворителя, промывки машинных деталей, мытья рук и т. п.
Известны случаи отравлений при использовании этилированного бен-
зина не по назначению, например для чистки одежды.
Во избежание случайного отравления этилированным бензином
и использования его не по назначению на емкостях с этилированным
бензином должны быть крупные надписи несмываемой краской «Эти-
лированный бензин — ядовит». Этилированный бензин хранят так,
чтобы исключить возможность использования его для каких-либо
целей помимо применения в двигателе.
Отравляющее действие этилированного бензина наиболее сильно
проявляется при попадании бензина внутрь организма через пище-
варительный тракт. В связи с этим засасывание бензина, а также
продувка бензопроводов и жиклеров ртом во избежание случайного
попадания в рот этилированного бензина категорически запрещается.
Для этих целей нужно применять специальные приспособления (на-
сосы и пр.).
Ни в коем случае нельзя хранить и перевозить этилированный
бензин совместно с пищевыми продуктами. Мясо, хлеб, мука, жиры
легко поглощают ТЭС. Случайный розлив бензина может привести
впоследствии к отравлению зараженными пищевыми продуктами.
При кипячении зараженных продуктов их токсические свойства не
пропадают.
Тару из-под этилированного бензина применять для перевозки
и хранения пищевых продуктов нельзя, так как она всегда будет
содержать некоторое количество ТЭС.
Особое внимание в профилактике отравлений этилированным бен-
зином через пищевой тракт следует уделить личной гигиене водителя.
Нельзя употреблять пищу или брать в рот папиросу, не вымыв предва-
рительно руки теплой водой с мылом. Выполнять работы, связанные
с этилированным бензином, можно только в специальной одежде.
Опасность отравления этилированным бензином усиливается вслед-
ствие способности ТЭС накапливаться на окружающих нас пред-
метах (стенах и полах зданий, одежде, бетоне, штукатурке, древесных
и других пористых материалах и т. д.). Для обезвреживания почвы,
полов, оборудования, тары и прочих предметов в случае загрязнения
их этилированным бензином применяются дегазаторы — дихлорамин
(1,5 %-й раствор в бензине) и хлорная известь. Хлорная известь употреб-
ляется в виде кашицы, приготовленной в пропорции: 1 ч. извести на
3—5 ч. воды.
Пары этилированного автомобильного бензина по ядовитости
практически мало отличаются от неэтилированного бензина. Однако,
если разлить значительное количество этилированного бензина, то
может создаться опасность отравления ТЭС, которая особенно велика
78
в маленьких невентилируемых гаражах индивидуальных владельцев
автомобилей.
В этих условиях место, на котором был разлит этилированный
бензин, должно быть дегазировано раствором хлорной извести (1 ч.
извести на 3—5 ч. воды). Если этилированный бензин в большом коли-
честве разольется на цементный или асфальтовый пол, то залитое
место надо тщательно вытереть сухой тряпкой или концами и затем
обмыть чистым керосином. Тряпку или концы после этого сжечь.
При ремонте двигателя, работающего на этилированном бензине,
необходимо принимать меры предосторожности.
После того как этилированный бензин тщательно слит, все
детали, соприкасавшиеся с ним и с продуктами его сгорания, нужно
промыть чистым керосином. К таким деталям относятся: бензонасос,
отстойник, бензофильтр, карбюратор, бензопроводы, головка поршня,
свечи, клапаны и клапанные гнезда, выпускные трубопроводы и т. д.
При мелком ремонте двигателя все детали, с которыми придется
соприкасаться, необходимо обмыть кистью, смоченной в керосине.
При тщательном соблюдении всех мер предосторожности обращение
с этилированными бензинами не представляет никакой опасности.
Опыт применения этилированных бензинов это подтверждает.
Если этилированный бензин попал на кожу, надо немедленно снять
его ветошью, смоченной керосином, стараясь не втирать жидкость
в кожу, и потом обмыть это место горячей водой с мылом.
Если этилированным бензином облита значительная часть тела,
необходимо немедленно снять одежду, слегка обтереть пораженную
часть тела ватой, смоченной керосином, а после этого вымыться с мылом,
принять теплый душ и надеть чистое белье.
При попадании этилированного бензина в глаза немедленно промыть
глаза чистой водой.
При случайном попадании этилированного бензина в желудок
необходимо вызвать рвоту и промыть желудок содовым раствором.
Токсичность паров дизельного топлива обычно выше, чем бензина,
но из-за меньшей испаряемости концентрация этих паров в воздухе
бывает значительно меньше. Предельно допустимая концентрация
паров дизельного топлива 0,3 мг/л воздуха. Меры профилактики и
первая помощь такие же, как и при обращении с бензинами.
Ядовитость выхлопных газов, особенно при использовании этилирован-
ных бензилов общеизвестна. Из других составляющих наиболее опасен
оксид углерода СО, его ПДК 0,02 мг/л воздуха.
Профилактика отравления оксидом углерода заключается в систе-
матическом контроле за его содержанием в воздухе на рабочих местах
и на стоянках автомобилей, в обеспечении хорошей вентиляции. Для
предупреждения поступления выхлопных газов необходима герметизация
трубопроводов выхлопных систем и надежная работа вентиляции.
Категорически запрещается обогреваться в кабине автомобиля. •
если двигатель работает в режиме холостого хода (т. е. на богатой
смеси), потому что в кабину постепенно проникают отработавшие
газы, создавая опасную концентрацию. Так как отравление оксидом
углерода происходит незаметно, такого рода обогрев часто приво-
дит к смертельному исходу. При оказании первой помощи (до при-
бытия врача) пострадавшего необходимо срочно вынести на свежии
воздух, укрыть чем-нибудь теплым и попытаться напоить горячим
чаем или кофе. Если дыхание остановилось, то надо делать искус-
ственное дыхание до появления признаков жизни.
79
Смазочные масла (моторные, трансмиссионные, индустриальные и др.)
и гидравлические жидкости на минеральной основе также являются
токсичными веществами. К маслам, которые содержат присадки, нуж-
но относиться с большей осторожностью, чем к маслам без присадок,
так как токсичные вещества ряда присадок, в состав которых вхо-
дят сера, хлор, фосфор, цинк, свинец и другие элементы, изучены еще
недостаточно. При нарушении правил обращения с маслами и невыполне-
нии правил личной гигиены они могут вызывать экзему, фолликулярные
поражения кожи, дерматиты, пигментацию кожи и другие заболевания.
Этиленгликоль и его водные растворы — антифризы также весьма
токсичны. При попадании внутрь организма они поражают централь-
ную нервную систему и почки. Аналогичным токсичным действием
обладают тормозные жидкости на гликолевой основе ГТЖ-22.-22М,
«Нева», «Томь», «Роса» и др. Смертельная доза этиленгликоля составляет
всего 50 г (около 100 г антифриза). После работы с антифризами
и тормозными жидкостями следует вымыть руки водой с мылом.
При попадании в желудок этиленгликоля, охлаждающей или тормоз-
ной жидкости пострадавшему следует немедленно оказать помощь:
тщательно промыть желудок водой или 2 %-раствором питьевой соды,
искусственно вызвать рвоту, укрыть и согреть пострадавшего и немедлен-
но вызвать врача.
Для предупреждения отравлений охлаждающими и тормозными
жидкостями необходимо строго контролировать их хранение, перевозку
и расходование. На таре, где хранятся жидкости, обязательно должна
быть четкая надпись «Яд».
ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНОСТЬ
При обращении с горюче-смазочными материалами случаи пожаров
чаще всего происходят от воздействия на эксплуатационные мате-
риалы открытого пламени, разрядов статического электричества, искры
при ударе или курении, а также при попадании горючих жидкостей
на нагретую поверхность.
В эксплуатационных условиях наибольшую опасность представляет
пустая тара из-под бензина, так как достаточно в 200-литровой бочке
испарить 10—50 г бензина, чтобы получить взрывоопасную бензино-
воздушную смесь. Вот почему запрещается отвинчивать ударами
молотка или ключа пробку пустой стальной бочки из-под бензина
или подходить к ней с огнем. При ремонте тары, если неизбежно исполь-
зование открытого огня, необходимо принимать меры предупреждения
взрывов бензиновых и других паров, смешанных с воздухом. Это отно-
сится не только к бочкам, но и к топливным бакам автомобилей. Для
устранения такой опасности при ремонте тары применяют различные
меры предосторожности: тару заливают водой и в таком виде ремонти-
руют или пропаривают горячей водой, промывают, а затем ремонтируют,
или заполняют диоксидом углерода и затем ремонтируют.
Меры безопасности при обращении с другими видами нефтепродук-
тов аналогичны тем, которые рассмотрены для бензина.
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ — - — -----
Ввиду того что нефтепродукты являются токсичными веществами,
они могут оказывать существенное воздействие на окружающую среду.
Наибольшее количество загрязнений в атмосферу поступает в резуль-
80
тате сжигания топлива в двигателях автомобилей и другой подвижной
наземной техники, самыми вредными из которых являются оксид углеро-
да, углеводороды и диоксид азота (табл. 1.26). Количество этих ве-
ществ (в массовых долях) подсчитывают умножением расхода топлива
на соответствующие коэффициенты, определяющие выброс автомобилями
вредных веществ:
Оксид углерода
Углеводороды
Диоксид азота
Для Для
бензина дизельного
топлива
0,6 0,1
0,1 0,03
0,04 0,04
Известно, что для каждого режима работы автомобиля существуют
составы горючей смеси, обеспечивающие минимальное содержание
вредных веществ в продуктах сгорания. Поэтому эксплуатация авто
мобилей должна осуществляться с наиболее выгодными составами го
рючей смеси.
С 1 июля 1978 г. введен в действие ГОСТ 17.2.2.03—77 «Охрана
природы. Атмосфера», согласно которому объемная доля оксида угле-
рода (в %) в отработавших газах автомобилей с бензиновыми дви-
гателями не должна превышать норм, указанных ниже для автомобилей,
изготовленных:
О.бл.ом , с 0,6л«о» .«л.
до 1.07.1978 г. 3,5 2,0
с 1.07.1978 до 01.01.80 г. 2,0 1,5
после 01.01.1980 г. 1,5 1,0
Примечание. нмпи.х.х и лВ1>м ,, минимальная
и номинальная частоты вращения коленчатого вала дви-
гателя в режиме холостого хода.
С 1 января 1981 г. вступил в действие закон СССР «Об охране
атмосферного воздуха», который обязывает водителя регулировать
двигатель на чистоту выхлопа. Недопустимо сливать отработанный
антифриз на землю и в канализацию. Если плотность его нормальная,
после отстоя и отфильтровывания работавший антифриз можно исполь-
зовать для доливания в систему охлаждения, но в небольших количе-
ствах. Если есть возможность — сдайте отработавший антифриз в
пункты его приема. Необходимо обеспечить утилизацию отработавших
фильтроэлементов. Смену масла следует производить на станциях
технического обслуживания или в условиях, обеспечивающих сбор
отработавших нефтепродуктов.
Таблица 1.26. Содержание вредных веществ в отработавших газах (в %) на характерных режимах работы автомобилей
Режим работы
отработавших газов ХОЛОСТОЙ ход постоянная скорость ускорение от 0 до 40 км/ч замедление от 40 до 0 км/ч
Оксид углерода Углеводороды Оксиды азота 0,5—8,5 0,03-^0.12' 0,005—0,01 0,3—3,5 0,02—0,6 0,10—0,20 2,5—5,0 0,12—0,17 0,12- 0,19 1,8—4,5 0.23 -0,44 0,003—0,005
81
ПУТИ ЭКОНОМИИ ГОМОЧ1-Ь4АЭОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Экономное и рациональное использование горюче-смазочных ма-
териалов — одна из наиболее важных народнохозяйственных проблем.
Экономичное расходование автомобильного горючего во многом
зависит от организации рационального использования автомобилей.
Уменьшение расхода топлива достигается за счет регулярной про-
верки технического состояния автомобиля и поддержания в техниче-
ски исправном состоянии всех его систем и агрегатов, своевремен-
ного выполнения всех операций по техническому обслуживанию, умень-
шения потерь от разлива при заправке автомобиля. Каждый водитель,
будь то профессионал или любитель, должен знать экономичные приемы
вождения и уметь ими пользоваться. Для уменьшения расхода топ-
лива следует использовать ту его марку, которая соответствует кон-
струкции двигателя и сезону года. Необходимо следить за исправно-
стью системы охлаждения, не допуская перегрева и переохлаждения
двигателя. В зимний период двигатель утепляют, применяя для этого
чехлы на облицовку радиатора и на капот автомобиля. Следует регу-
лярно проверять техническое состояние прерывателя распределителя,
свечей и катушки зажигания. Нельзя допускать работу двигателя
с превышением норм на токсичность отработавших газов, а также
на повышенных оборотах холостого хода. Загрязнение фильтрующих
элементов воздушных и топливных фильтров также ведет к значитель-
ному перерасходу топлива, поэтому очень важна их своевременная
замена.
Выполнение указанных рекомендаций позволит значительно сокра-
тить расход топлива при эксплуатации автомобилей.
Не менее важны и меры по обеспечению экономного расходования
масел и смазок. Для этого необходимо выполнять следующие правила.
Постоянно следить за расходом масла двигателем. Если расход
его начинает превышать установленные нормы, надо убедиться, что
нет его подтекания через уплотнения. При обнаружении утечек заме-
нить негодные прокладки и уплотнительные сальники. Если после устра-
нения течей расход масла не уменьшится, двигатель надо детально
проверить и направить в ремонт для замены износившихся деталей ци-
линдропоршневой группы.
В соответствии с инструкцией по эксплуатации регулярно заменять
масла, смазки и фильтрующие элементы систем очистки масла, возду-
ха и топлива, очищать центробежный фильтр от загрязнений.
Во избежание преждевременного износа цилиндропоршневой груп-
пы постоянно следить за состоянием уплотнений впускного тракта
двигателя. Не допускать попадания в двигатель воздуха, не прошед-
шего через фильтрующий элемент воздухоочистителя.
При заправке масла в двигатель следует пользоваться; чистой
мерной посудой и не переливать его выше верхней метки маслоука-
зателя.
Необходимо избегать потерь трансмиссионных масел и пластичных
смазок от разлива, размазывания и загрязнения. Своевременно устра-
нять течи из агрегатов трасмиссии.
В условиях крупных индивидуальных гаражей и автостоянок сле-
дует организовать сбор отработавших масел для их последующей
регенерации.
82
В этой главе рассматриваются вопросы, связанные с применением
в автомобильной технике изделий, изготавливаемых из резины и ее
сочетания с текстильными, металлическими и другими армирующими
материалами.
Поскольку конструкционные и эксплуатационные свойства как шин,
так и многочисленных резинотехнических деталей обусловлены общими
специфическими свойствами основного материала — резины, представ-
ляется целесообразным рассмотреть их совместно, включая основные
виды исходного сырья для их производства.
Первые автомобили с бензиновыми двигателями не имели никаких
резиновых деталей, кроме монолитных шин. В них были кожаные при-
водные ремни, бензинопроводы из медной трубки, изоляция электро-
проводов из текстиля, пропитанного дегтем, набивка сидений из кон-
ского волоса и т. д.
По мере усовершенствования конструкции автомобилей с целью
обеспечения высоких эксплуатационных качеств, повышения надеж-
ности и долговечности, комфортабельности и безопасности расширя-
лось применение резинотехнических изделий (РТИ) в самоходных
транспортных средствах, росло их разнообразие и количество.
Общая масса резиновых изделий, включая шины, составляет 8—9 %
от общей массы автомобиля, и эта цифра в период с 1970 по 1995 гг,
достаточно устойчива.
Высокая эластичность резины обеспечивает:
в конструкцией шин —
передачу тяговых и тормозных сил сцепления с дорожным покрытием;
устойчивость и управляемость автомобиля в движении;
динамичность и плавность хода;
смягчение возникающих от неровностей дороги толчков, ударов,
вибрации;
применительно к РТИ —
устранение вибрации и шумов работающих узлов и агрегатов;
герметизацию полостей подвижных узлов и предотвращение выте-
кания смазок и других технических жидкостей из узлов трения;
многократный изгиб, сжатие и другие сложные многократные
деформации соединительных рукавов и шлангов без разрушения;
устойчивость к многократным механическим ударам и поглощение
их энергии, без ущерба для основных узлов автомобиля;
83
плотность стыков металлических деталей, изоляцию внутреннего
объема салона автомобиля от воздействия внешней среды;
незаменимое сочетание устойчивости к переменным динамическим
нагрузкам и фрикционных свойств, необходимых при передаче движе-
ния (энергии) от двигателя с помощью гибких ремней к другим системам
автомобиля (охлаждения и отопления, генератор и т. д.).
Столь многообразное проявление основных конструкционных свойств
резины обусловливает большое разнообразие резинотехнических авто-
деталей по назначению.
В конструкцию современного отечественного легкового автомобиля
входит до 300 наименований резинотехнических изделий общим числом
500—600 шт. Это — пневматические шины и камеры, гибкие шланги,
играющие исключительную роль в транспортировке жидких сред (масла,
топливо, хладоагенты и др.); уплотнители для герметизации жидких
сред (манжеты, заглушки, сальники и т. д.); электроизолирующие
детали (защитные колпачки, чехлы штеккеров, втулки для пучков прово-
дов и др.); детали для защиты подвижных узлов, шарнирных соединений,
стойкие к маслам и смазкам; уплотнения кузовных проемов и стыков,
стойкие к атмосферным погодным воздействиям, к озонному растрески-
ванию; виброизолирующие детали (упругие элементы амортизаторов,
опоры двигателя, кузова, эластичные элементы бамперов, упругие эле-
менты подвесок); детали интерьера салона, кабины и многие другие.
Особое требование, предъявляемое к резиновым изделиям, комплек-
тующим автомототехнику,— длительное сохранение исходных свойств,
обеспечивающих функциональное назначение деталей, от чего зависит
длительная работоспособность узлов, агрегатов и автомобиля в целом.
Эта задача решается не только путем подбора соответствующих
исходных материалов, специальными технологическими процессами,
обеспечивающими качественное изготовление шин и РТИ в условиях
массового производства, но и соблюдением рекомендованных правил
и приемов ухода за ними в процессе эксплуатации автомобиля.
Для производства шин и РТИ используют резины различного состава
(в зависимости от функционального назначения изделия), технические
ткани, корды на полимерной основе, металлокорды, стальную про-
волоку и др.
Обычно резиновая смесь содержит более десятка различных компо-
нентов, каждый из которых придает ей, а в конечном счете и резине
вполне конкретные технологические и потребительские свойства.
Многообразие эксплуатационных требований, предъявляемых к рези-
нотехническим изделиям, обеспечивается в основном выбором типа
каучука. Для производства шин и РТИ применяется более 20 основных
типов каучуков.
Натуральный каучук (НК) характеризуется высокой эластич-
ностью, упругостью, растяжимостью под действием нагрузки, небольшим
теплообразованием при многократных деформациях, высоким сопро-
тивлением истиранию, газо- и водонепроницаемостью, высокой моро-
зостойкостью. Недостаток НК — низкая стойкость к действию раствори-
телей. топлив, масел, кислот, жиров.
Изопреновый каучук (СКИ) является синтетическим
аналогом натурального каучука и характеризуется газонепрони-
84
цаемостью, стойкостью к действию воды, ацетона, этилового спирта и
нестоек к действию бензина, минеральных, растительных и животных
масел, ароматических и хлорсодержащих углеводородов, щелочей и
кислот. Недостатки изопренового каучука низкая прочность вулка-
низатов при повышенной температуре и плохая озоно- и атмосферо-
стойкость.
Бутадиеновый каучук (СКД) обладает высокой эластич-
ностью, повышенной износо- и морозостойкостью. К недостаткам его
следует отнести низкую адгезию резины к металлу (для металлоармиро-
ваниых изделий) и трудности при переработке на оборудовании рези-
новых смесей на его основе.
Бутадиеннитрильный каучук (СКН) отличается высокой
бензомаслостойкостью. Резины из СКН сохраняют эластичность до тем-
пературы 120 °C, хорошо крепятся к металлам и поэтому применяются
для изготовления резинометаллических деталей, работающих в топли-
вах и маслах, но недостаточно устойчив’ к светоозонному старению.
Хлоропреновый каучук характеризуется повышенной свето-,
озоно- и огнестойкостью и средней стойкостью к действию топлив
и масел. Однако морозо- и теплостойкость этого каучука невысока.
Фторкаучук (СКФ) имеет высокую теплостойкость (до 200 °C),
хорошую механическую прочность, сопротивление действию топлив,
масел, органических жидкостей, сильных окислителей, но ограничен-
ную морозостойкость.
Акрилатный каучук (АК) обладает повышенной износо-,
тепло-, кислороде- и озоностойкостью, стойкостью к маслам и смазкам
при высоких давлениях и температурах до 150 °C, устойчивостью
к многократным деформациям. Низкая морозостойкость несколько
ограничивает применение этого каучука.
Бутадиенстирольный ( СКС) и бутадиенметилстн-
рольный (СКМС) каучуки наиболее широко применяются
в отечественном автомобилестроении. Выпускается несколько типов
отечественных бутадиенстирольных каучуков для удовлетворения
различных требований к ним: маслонаполненные каучуки, имеющие
низкую стоимость; саженаполненные каучуки — с повышенным сопротив-
лением износу; бутадиенметилстирольный каучук (СКМС-10) с повышен-
ной морозостойкостью и другие.
Массовость применения бутадиенстирольных каучуков обусловлена
и тем, что использование его в комбинации с другими каучуками по-
зволяет создать широкий ассортимент резин с улучшенными техноло-
гическими и экономическими характеристиками в сочетании с оптималь-
ным комплексом эксплуатационных свойств. Резины на основе бута-
диенстирольных каучуков имеют удовлетворительные прочностные
свойства, высокое сопротивление износу, газонепроницаемость,
морозо- и водостойкость.
К недостаткам следует отнести низкие погодостойкость и сопротив-
ление озонному растрескиванию, топливо- и маслостойкость.
Бутилкаучук обладает высокой стойкостью к действию кисло-
рода, тепловому старению, действию кислот и щелочей; характери-
зуется исключительно низкой газопроницаемостью. Основные недо-
статки — низкая эластичность и хладотекучесть.
Э т и л е н п р о п и л е и д и е н о в ы й каучук (СКЭПТ) позволяет
получать резины с высокой стойкостью к окислению, озоно-, атмосферо-,
тепло- и морозостойкостью, высокой прочностью и эластичностью.
Удельная масса СКЭПТ ниже, чем у других каучуков. Недостатки
85
низкая адгезия, плохая совместимость с другими каучуками, низкая
стойкость к маслам и горючим.
Основные ингредиенты (компоненты) резиновых смесей следующие:
Вулканизующая группа содержит структурирующий агент,
ускорители и активаторы вулканизации. Назначение этих веществ —
перевод пластичной резиновой смеси в эластичную и прочную резину.
В основе процесса лежат сложные химические превращения, осуществляе-
мые в резиновой смеси путем взаимодействия веществ вулканизующей
группы с каучуком при повышенных температурах и давлениях.
Противостарители — вещества, замедляющие процессы старе-
ния резин как при статических, так и при динамических режимах
нагружения, защищающие наружные и внутренние элементы шины и
РТИ от отрицательного влияния теплового, светового и озонного
воздействий.
Пластификаторы (мягчители) включают специальные
масла, битумы, смолы и другие материалы, придающие резиновым
смесям дополнительную пластичность, способность легко перерабаты-
ваться на сложном оборудовании резинового производства, а также
способствуют повышению эластичности и морозостойкости изделий.
Наполнители обязательны практически для каждой резины.
Чаще всего в качестве наполнителей используются всевозможные
марки технического углерода. Присутствие технического углерода
в резине, при снижении расхода каучука, делает ее более прочной,
повышает износостойкость, упругость, твердость.
На всех технологических переделах резинового производства работы
осуществляются на специальном сложном оборудовании с большой
энергоемкостью (резиносмесителн, вальцы, каландры, червячные машины,
форматоры-вулканизаторы, прессы и др.). Специфика переработки
каучука исключает возможность получения резиновой смеси вне спе-
циализированного производства.
ШИНЫ
1ы шин. осоиммосш комстжцми
Автомобильная шина — это эластичная резинокордная оболочка
сложной конструкции, монтируемая на обод колеса и наполняемая
сжатым воздухом.
Пневматические шины представляют собой ответственные детали
ходовой части автомобиля, выполняющие большую и сложную работу.
В процессе эксплуатации шины обеспечивают смягчение возникающих
при движении автомобиля толчков, ударов, вибрации, передачу тяговых
и тормозных сил, сцепление колес автомобиля с дорогой, устойчивость,
управляемость и безопасность движения, динамичность и плавность
хода, проходимость в различных условиях дорог, влияют на расход
топлива автомобилем и шумообразование.
В шине по внешнему виду и рабочим признакам различают сле-
дующие основные части: каркас, брекер, протектор, боковину и
борта (рис. 2.1).
Каркас шины (покрышки) является ее силовой частью, ограни-
чивает объем накаченной камеры (в случае камерной шины) и пере-
дает нагрузки, действующие на колесо со стороны дороги, на обод
колеса. Каркас состоит из одного или нескольких наложенных друг
на друга слоев обрезиненного текстильного корда (ткани).
86
РИС. 2.1. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕ-
МЕНТЫ ШИНЫ:
I—каркас; 2— брекер; 3 —
протектор, 4— боковина; 5 —
борт; 6—носок борта; 7 — ос-
нование борта; 8 — пятка бор-
та; 9 — бортовая лента; 10—
бортовая проволока; // на-
полнительный шнур
а — ширина борта; б — корона;
в плечевая зона (сухарь); г —
зона усиления; О — стрела дуги
протектора; В ширина профи-
ля; С — ширина раствора бор-
тов; D — наружный диаметр;
Н — высота профиля; R - ра-
диус кривизны протектора; d —
посадочный диаметр
Существенное влияние на работу каркаса оказывает толщина
обрезиненного текстильного корда. Уменьшение толщины текстильного
каркаса приводит к снижению потерь на внутреннее трение, а следо-
вательно, уменьшению теплообразования, улучшению условий охлаж-
дения, сокращению расхода резины, облегчению шины, большей равно-
мерности работы и улучшает ряд других ее качеств. Прочность по-
крышки определяется в основном прочностью корда.
В зависимости от строения каркаса различают диагональные и
радиальные шины (рис. 2.2).
В диагональных шинах нити корда в соседних слоях каркаса пере-
крещиваются, т. е. располагаются под некоторым углом. Угол наклона
нитей корда по беговой дорожке протектора к меридиональной плоско-
сти сечения профиля шины составляет 52—54°. Такое направление нитей
корда в каркасе обеспечивает хорошее распределение усилий при дефор-
мации покрышки и наибольшую ее прочность при достаточной аморти-
зации. В каркасе покрышки диагонального строения имеется всегда
четное число слоев корда.
Особенность конструкции радиальных шин типа R заключается
прежде всего в том, что нити корда в слоях каркаса расположены
радиально по профилю шины в направлении от одного борта к другому,
т. е. во всех слоях каркаса нити корда параллельны друг другу.
Таким образом, каждый сдой корда в каркасе шин типа R работает как бы
самостоятельно (не в паре с соседним слоем). В результате этого напряже-
ния, возникающие при работе в нитях корда каркаса шин типа R, примерно
в 2 раза меньше, чем в диагональных шинах, что позволяет соответствен-
но уменьшить число слоев корда.
РИС. 2.2. ПОКРЫШКИ ДИАГОНАЛЬНОЙ (а)
И РАДИАЛЬНОЙ (б) КОНСТРУК-
ЦИИ (РАЗРЕЗ):
/ — протектор: 2 — слон брекера; 3 —
слон каркаса, 4 — резиновая прослойка
каркаса; 5 — бортовая часть
а
87
Так как каркас шин типа R тоньше и нити корда в его слоях
параллельны, он более эластичен, легче деформируется, а следова-
тельно, и теплообразование меньше, чем диагональных шин.
Чтобы уменьшить деформацию боковин шины, давление воздуха
в шинах типа R должно быть несколько выше (до 30—50 %), чем
у шин диагонального строения, но при этом радиальная деформация
шин типа R все же выше на 10—20 % из-за их большей эластичности.
Брекером называется резиновый резинокордный или резиноме-
таллокордный слой, расположенный между каркасом и протектором.
Он состоит обычно из двух и более слоев разреженного обрезиненного
корда. Брекер обеспечивает прочную связь протектора с каркасом и
предотвращает отслоение протектора от каркаса при действии на
шину тормозных и центробежных сил, а также воспринимает часть
ударной нагрузки на шину, уменьшая силу ударов, передаваемых
от протектора к каркасу.
Функции брекера реализуются правильным подбором материалов
(корда и резины), которые должны обеспечивать тяговый переход
жесткости от каркаса к протектору.
Наиболее перспективным армирующим материалом для брекера
легковых шин является металлокорд. Это объясняется тем, что среди
традиционных армирующих материалов ему нет равных по показателям
разрывной прочности и модулю. Это особенно важно для нерастяжимого
брекера радиальной шины.
Протектором называется толстый слой резины, расположен-
ный по короне покрышки и соприкасающийся с дорогой при каче-
нии колеса. Назначение протектора — обеспечивать износостойкость
шины, хорошее сцепление с дорогой, ослаблять воздействие толчков
и ударов на каркас шины, частично поглощать колебания, и в первую
очередь крутильные колебания в трансмиссии автомобиля, предохранять
каркас и камеру от механических повреждений и влаги.
В процессе качения колеса протектор работает на растяжение,
двустороннее сжатие и сдвиг.
Протектор состоит из рельефного рисунка и подканавочного слоя.
Подканавочный слой составляет обычно 20—40 % толщины протектора.
Слишком тонкий подканавочный слой способствует растрескиванию
протектора, повышению деформаций нитей корда первого слоя каркаса,
уменьшению прочности каркаса при воздействии сосредоточенной
нагрузки, а излишне толстый — ухудшает условия охлаждения шины,
увеличивает долю необратимых деформаций в резине, приводит к пере-
греву и расслаиванию покрышки.
Высокий рельефный рисунок протектора утяжеляет шину, приводит
к ее более быстрому нагреву и расслаиванию, увеличивает момент
инерции колеса и его сопротивление качению. Особенно интенсивное
тепловыделение наблюдается при повышенных скоростях движения,
когда появляются дополнительные деформации протектора из-за дей-
ствия сил инерции.
Рисунком протектора определяется эксплуатационное назначение
шины. От рисунка протектора зависит сцепление шины с дорогой,
интенсивность износа, удаление грязи и влаги из зоны контакта с до-
рогой и отвод тепла от каркаса покрышки, бесшумность при движении
автомобиля, равномерность давления на каркас шины и дорогу, про-
ходимость автомобиля по дорогам различных категорий.
Различают следующие рисунки протектора. Дорожный (рис. 2.3, а)
рисунок протектора состоит из ребер, расчлененных щелевидными
88
РИС. 2.3. ТИПЫ РИСУНКОВ ПРОТЕКТОРА ШИН (НА БЕГОВОЙ ДОРОЖКЕ ПРОТЕКТОРА
СВЕТЛЫМ ПОКАЗАНЫ ВЫСТУПЫ. ЗАТЕМНЕНЫ КАНАВКИ МЕЖДУ НИМИ):
а — дорожный; б—универсальный; в — повышенной проходимости (реверсивный); г—
повышенной проходимости (направленный); д — зимний с отверстиями для шипов противо-
скольжения
прорезями. Шины с дорожным рисунком протектора предназначены
для эксплуатации преимущественно на дорогах с усовершенствованным
капитальным покрытием.
Универсальный (рис. 2.3,6) рисунок протектора состоит из шашек
или ребер в центральной зоне беговой дорожки и выступов (грунтоза-
цепов) по ее краям. Шины с универсальным рисунком протектора предна-
значены для эксплуатации на дорогах с усовершенствованным облег-
ченным покрытием.
Рисунок протектора повышенной проходимости (рис. 2.3, в, г)
применяют на шинах, предназначенных для эксплуатации в условиях
бездорожья и труднопроходимых грунтовых дорог. Рисунок протектора
повышенной проходимости состоит из крупных выступов (грунтоза-
цепов), имеющих разную форму и разделенных поперечными или
косыми глубокими и широкими канавками. Применение этих шин пре-
имущественно на дорогах с твердым покрытием нецелесообразно,
так как сокращает срок их службы, увеличивает жесткость хода
автомобиля и ухудшает его устойчивость. Эти шины не могут обеспе-
чить резкого повышения проходимости автомобиля на мягких грунтах
и снежной целине, так как имеют значительное удельное давление
и сравнительно небольшую площадь опоры на грунт.
Зимний (рис. 2.3, д) рисунок протектора предназначен для улучшения
устойчивости автомобилей на дорогах с усовершенствованными по-
крытиями, находящимися под слоем льда или снега. Для зимнего
рисунка протектора характерны небольшая площадь выступов изви-
листой формы (55—65 % общей площади беговой дорожки) и отверстия
для шипов противоскольжения в грунтозацепах по бокам беговой
дорожки протектора. На сухих дорогах в летнее время года грунто-
зацепы быстро изнашиваются, поэтому шины с зимним рисунком про-
тектора рекомендуете^ применять только зимой, ранней весной и поз-
дней осенью.
Разновидностью шин по эксплуатационному назначению являются
шины с металлическими шипами противоскольжения. Такие шины
предназначены для повышения устойчивости и безопасности движения
автомобиля на скользящих обледенелых дорогах и по льду. Приме-
нение этих шин снижает тормозной путь автомобиля в 2—2,5 раза,
улучшает его разгон в 1,5 раза и резко повышает его заносоустойчи-
вость. Шины с шипами противоскольжения не имеют преимуществ
перед неошипованными шинами при движении по дорогам, покрытым
рыхлым неукатанным снегом. На дорогах с усовершенствованными
покрытиями, не имеющих снежной или ледяной корки, шипы ухудшают
сцепление шин с дорожным полотном.
89
Во избежание преждевременного выпадения шипов следует избегать
резкого трогания и резкого торможения автомобиля. Обкатка ошипо-
ванных шин производится пробегом 800—1000 км. В период обкатки
скорость движения не должна превышать для легковых автомо-
билей 70 км/ч.
Боковиной покрышки называется резиновый слой толщиной
1,5—3 мм, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий
его от влаги и механических повреждений.
Боковина должна быть достаточно тонкой и эластичной, чтобы
хорошо выдерживать многократный изгиб и оказывать малое влияние
на жесткость корпуса. На боковины шин наносят все оговоренные
технической документацией условные обозначения, характеризую-
щие шину.
Борта — жесткие части покрышки, служащие для надежного
крепления ее на ободе колеса. Они состоят из бортового кольца, выпол-
ненного из стальной проволоки, твердого профильного резинового
шнура, обертки и усилительных ленточек. Металлическое кольцо придает
борту необходимую жесткость и прочность, а твердый резиновый шнур —
монолитность, осуществляет постепенный переход от жесткости метал-
лического кольца к эластичной боковине, обеспечивает оформление
борта. Бортовое кольцо совместно с наложенным на него резиновым
шнуром и усилительными ленточками служит для укрепления составных
частей борта в покрышке.
Особенности конструкции, определяющие тип шины, помимо строения
каркаса, брекера и рисунка протектора, подразделяются также в за-
висимости от способа герметизации и конфигурации профиля поперечного
сечения.
В зависимости от способа герметизации различают камерные и бес-
камерные пневматические шины.
Камерная шина — пневматическая шина, в которой воздушная
полость образуется герметизирующей камерой. Камера представляет
собой кольцевую трубу, изготовленную из воздухонепроницаемой
эластичной резины, снабженную вентилем.
Бескамерная шина — пневматическая шина, в которой воздушная
полость образуется покрышкой и .ободом колеса; герметизация дости-
гается за счет специального герметизирующего слоя резины, обла-
дающей повышенной газонепроницаемостью.
Герметизирующий слой в бескамерной шине предназначен для
максимального повышения ее воздухонепроницаемости и при сквозном
проколе шины способствует мгновенному затягиванию отверстия
вокруг вонзившегося в нее предмета. Утечка воздуха из бескамерной
шины, имеющей прокол, происходит в течение значительного промежутка
времени, обеспечивающего достаточно длительный пробег шины.
Бескамерные шины для легковых автомобилей монтируют на глу-
бокие ободья такой же конструкции, как и для камерных шин. Наличие
на глубоких ободьях для бескамерных шин наклона полки обода в 5°
обеспечивает более плотную посадку бортов.
Бескамерные шины с герметизирующим слоем имеют следующие
основные преимущества по сравнению с камерными:
повышенную безопасность при движении автомобиля из-за отсут-
ствия резкого падения внутреннего давления воздуха в шине при про-
колах;
повышенную герметичность, так как давление воздуха снижается
в них медленнее, чем в камерных шинах;
90
меньший нагрев при работе вследствие лучшего отвода теплоты
через открытую часть обода;
меньшее число случаев демонтажа и монтажа шины за срок ее
службы, так как проколы бескамерной шины (диаметром до 10 мм)
можно ремонтировать без демонтажа ее с обода;
меньшую трудоемкость ремонта бескамерной шины по сравнению
с камерной;
более простое и надежное крепление вентиля (на ободе, а не на
камере);
возможность использования бескамерной шины как камерной
в случае негерметичности обода или после ремонта больших сквозных
повреждений.
Однако бескамерная шина с герметизирующим слоем по сравнению
с камерной шиной имеет следующие недостатки:
герметичность бескамерной шины, проверяемая после монтажа
ее на диск колеса и накачивания воздухом, зависит от состояния как
самой шины, так и обода; \
при применении бескамерных шин повышаются требования к состоя^
нию ободьев; для обеспечения полной воздухонепроницаемости обода
и герметичности в стыке его с бортами шины необходимо тщательно
окрашивать ободья;
бескамерные шины требуют очень осторожного обращения, так как
небольшое повреждение герметизирующего слоя в бортовой части
снижает герметичность шины.
Для предотвращения повреждений бортов монтаж и демонтаж
бескамерных шин следует проводить в специализированных мастерских
шиноремонта.
Масса, стоимость и срок службы бескамерной шины примерно
такие же, как и камерной того же размера.
По конфигурации профиля поперечного сечения шины в зависи-
мости от соотношения высоты профиля И к его ширине В подразделяют
на шины обычного профиля, широко-, низко- и сверхнизкопрофильные.
МАРКИРОВКА ШИН, KAMIР И ЦОДвС у z
Шины
На каждой шине должна быть четкая маркировка;
— Товарный знак (индекс) предприятия-изготовителя шин (табл. 2.1).
— Обозначение шины — условное обозначение ее основных размеров.
Диагональные шины е отношением высоты профиля Н к его ширине В,
равным 0,88 и более, имеют дюймовое обозначение, с ///В = 0,82 —
смешанное. Радиальные шины имеют смешанное обозначение, буквенный
индекс R и дополнительный индекс серии, характеризующий отно-
шение Н/В.
Примеры обозначения диагональной ишны:
дюймовое обозначение 8,40—15, где 8,40 — ширина профиля, дюймы; 15 по-
садочный диаметр, дюймы;
смешанное обозначение 155—13/6.15- 13. где 155/6,15— ширина профиля, мм/дюимы,
13— посадочный диаметр, дюймы.
Пример обозначения радиальной шины: 205/70R14, где 205 — посадочный диаметр, мм,
70 — индекс серии (H/S=l00); R—индекс радиальной шнны; 14- посадочный
диаметр, дюймы.
91
Таблица 2.1. Товарный знак предприятий-изготовителей шин
Предприятие Товарный знак, выгравированный на пресс-форме Условное Почтовый индекс предприятия
современный старый
Бакинский шинный завод • Б 370033
Барнаульский шинный завод Бр 656048
Производственное объедине- ние «Бобруйскшииа» Бел 213824
Белоцерковское производст- венное обьединение шин и резиноасбестовых изделий ф Бц 256414
Волжский шинный завод ою Вл 404103
Воронежский шинный завод *в>- В 39434
Производственное объедине- ние «Днепрошина» Д 320604
Ереванский шинный завод • Е 375200
Кировский шинный завод К 610004
Красноярский шинный завод © Кя 660014
Ленинградское производст- венное объединение «Крас- ный треугольник» Л 188020
Московский шинный завод Й! м 109088
Нижнекамское производст- венное объединение «Нижне- камскшина» • Нк 423550
Омское производственное объединение «Омскшина» Г (вГй'йм \*t***'X О 644018
92
Продолжение
Предприятие
Товарный знак, выгравированный
на пресс-форме
Условное
обозначение
современный старый
Почтовый индекс
предприятия
Опытный шинный завод
НИИШП
Он 105118
Свердловский шинный завод
Чимкентское производствен-
ное объединение «Чимкент-
щина»
Ярославский шинный завод
С 620087
Ч 486025
Я 150040
— Модель — условное обозначение разработчика шины и порядковый
номер разработки.
— Заводской номер — условное обозначение, определяющее завод-
изготовитель: индекс (см. табл. 2.1), дату изготовления и порядковый
номер пневматической шины.
— Индекс грузоподъемности (для старых шин — норма слойности) —
условное обозначение прочности каркаса, определяющее максимально
допустимую нагрузку на шину.
— Обозначение стандарта, по которому производится шина.
— Штамп отдела технического контроля (ОТК) с указанием сорта
шины.
Возможные дополнительные маркировки:
— На шинах высшей категории качества должен быть нанесен Госу-
дарственный Знак качества (ГОСТ 1.9—67).
— Балансировочная метка, нанесенная в наиболее легкой точке
при изготовлении шины, подлежащей балансировке, кроме шин
650-16 и 5,00—16.
— На шинах радиальной конструкции с текстильным брекером —
буква Т.
— Знак направления вращения в виде стрелки на боковине в слу-
чае направленного рисунка протектора.
— Radial — для радиальных шин.
— Steel — с металлокордом в брекере, помещается рядом с обозна-
чением модели.
— Категория скорости, кроме шин с максимальной скоростью ниже
120 км/ч.
— Tubeless — для бескамерных шин.
— Знак M4-S— для шин с зимним рисунком протектора.
— Made in USSR — обозначение страны-изготовителя (СССР).
— DOT — обозначение гарантии качества шин на соответствие
стандарту № 109 США;
Es (Е — проверено соответствие шин требованиям Правил № 30
ЕЭКООН; 5— проверено по Швеции).
93
Камеры
На каждую камеру наносят: товарный знак (индекс) предприя-
тия-изготовителя, размер, месяц и год изготовления, штамп отдела
технического контроля (ОТК); на камере, изготовленной из бутилкау-
чука,— буквы БК-
Примеры маркировки:
165/80R13 МИ-166, Steel Radial S 82 Tubeless 168Я 502311.
Здесь: I65/80R13— обозначение (размер) шины (смешанное обозначение);
МИ-166 — модель шины, где буквы - условное обозначение разработчика шины,
в данном случае М — Московский шинный завод и И — НИИ шинной промышленности;
166 порядковый номер разработки;
Steel металлокорд в брекере;
Radial — радиальная шина;
S — индекс максимально допустимой скорости, в данном случае 180 км/ч;
82—индекс грузоподъемности, в данном случае 4660 Н (475 кгс);
Tubeless — бескамерная шина;
168Я 502311—условное обозначение заводского номера шины, где 168 — дата изго-
товления (16 порядковый номер недели с начала года, 8- последняя цифра года
изготовления — 1978); Я — индекс предприятия—изготовителя шины, в данном случае
Ярославский шинный завод; 502311 — порядковый номер шины.
На покрышках, поставляемых для нужд народного хозяйства, и покрышках, не про-
ходящих аттестацию на соответствие правилам № 30 ЕЭКООН и DOT, согласно ведо-
мости изменений № 1 к ГОСТ 4754—80 для легковых автомобилей допускается следующее
обозначение заводского номера шины:
Я1У 78502311, где Я — индекс предприятия-изготовителя шины; IV — месяц изго-
товления (апрель); 78 — две последние цифры года изготовления (1978 г.); 502311 -
порядковый номер шины.
Допускается старое обозначение шин до замены парка пресс-форм.
Шины маркируют оттиском гравировки или жетона. Балансировочную
метку, штамп технического контроля, дату изготовления и знак БК на
камерах, обозначение действующего стандарта допускается наносить
прочной краской, хорошо различимой на поверхности.
Шины, предназначенные для эксплуатации внутри страны, реали-
зуются без упаковки. Камера с вентилем, снабженным колпачком, должна
быть вложена внутрь покрышки и поддута до размеров, исключающих
выпадение камер и их перемещение в покрышке.
Колесо — вращающийся элемент автомобиля, передающий крутящий
момент и воспринимающий нагрузку от массы автомобиля. Колесо рас-
положено между шиной и ступицей. Обычно колесо состоит из двух основ-
ных частей — обода и диска. Обод — часть колеса, на которую монти-
руется и опирается шина. Диск — часть колеса, являющаяся соедини-
тельным элементом между ступицей и ободом.
Колеса для легковых автомобилей (ГОСТ 10408—74), имеющие
неразборные глубокие ободья с коническими полками, предназначены
для камерных или бескамерных шин постоянного давления.
Колеса принято обозначать основным размером ободьев — шириной
профиля обода.
Примеры условного обозначения колес и ободьев: 127J (5J); 152L (6L); 114Е (4,5Е),
где цифры 127(5), 152(6), 114(4,5) обозначают ширину профиля обода в миллиметрах
и в дюймах (в скобках); буквы J, L. Е —тип бортовых закраин ободьев, имеющих унифи-
цированные размеры.
По мере роста и качественного изменения парка индивидуальных
автомобилей шинная промышленность освоила широкую гамму покрышек
разных конструкций и назначения.
94
Таблица 2.2. Парк отечественных легковых автомобилей и соответствующие им по
технической документации шины
Марка автомобиля t Обозначение шины Индекс грузоподъем- ности
ЗАЗ-965 и его модификации 130-330/5.20-13 Норма слойности 4
ЗАЗ-966 и его модификации 6,00—13 (155 330) То же
130—330/5.20—13
ЗАЗ-968 и его модификации 5,90-13 78
6,00—13 (155— 330) Норма слойности 4
155—13/6,15—13 75
155/80R13 78
ЛуАЗ-969* и его модификации 5,90-13 78
Прицеп ММЗ-81021 155-13/6,15-13 75
Прицеп «Скиф» 5.20-10 69
ВАЗ-1111 «Ока» 135/80R12 65
ВАЗ-2101 и его модификации 155-13/6,15-13 75
165-13/6,45-13 78
165/80R13 82
I65/82R13 82
175/70RI3 80
ВАЗ-2102** 165-13/6,45-13 78
165/80R13 82
165/82R13 82
175/70RI3 80
ВАЗ-2103 и его модификации 165/80R13 82
-2106 и его модификации 165/82R13 82
-2104** 175/70R13 80 '
-2105 и его модификации
-2107 165/70R13 76
ВАЗ-2108 165/80RI3 82
2109 165/82R13 82
I75/70R13 80
ВАЗ-2121 175-16/6,95-16 85
175/8ORI6 78
Москвич-401 5,00-16 (145 380) 70
Москвич-402 5,60-15
-403
-407
Москвич-408 6,00-13 (155—330) 70
-408ИЭ 165 — 13/6,45—13 78
165/80R13 82
165/82R13 82
Москвич-412 165-13/6,45 13 78
-412ИЭ; -412ИЭ-28 165/80RI3 82
ИЖ-2125 165/82R13 • 82
Москвич-2136** 6,40-1.33* 84
-2137** 175—13/6,95-13** 82
ИЖ-2126 165/80R13 82
165/82R13 82
Москвич-2138** 165-13/6.45-13 78
-2140** 175—13/6,95—13 82
и его модификации 175/70R13 80
Москвич-21401 6,40—133* 84
-426 175—13/6,95- 13** 82
-427 165-13/6.45-13. 78
165/80R13 82
165/82R13 82
Москвич-2141 175/70R14 84. 81
165/80R14 83
155/80R14 80
Москвич-423Н** 5,60—15 70
-424** (145—380)
ГАЗ-12 7,00—15 Норма слойности 6
ГАЗ-20 «Победа» 6,00—16 81
95
Продолжение
Марка автомобиля Обозначение шины Индекс грузоподъем- ности
ГАЗ-72 «Победа» 6,50-16 93
-67Б ГАЗ-21 «Волга» и его модификации 6,70—15 (170—380) Норма елейно- сти 4
-23 ГАЗ-22В «Волга»** 7.00—15 7,10—15 (180—380) Норма слойно- сти 6
-22Г** 185—14/7,35—14
ГАЗ-24 «Волга» 88
-2402**, -2410, -2411 185—14/7,35—14 91
-2404**, -3102 205/70R14 92
ГАЗ-69А-68 6,50-16 93
-69-68*
Прицеп ГАЗ-704 УАЗ-469 8,40—15 99
-469Б*
Прицеп УАЗ-8109
* Грузопассажирский. ** С кузовом «Универсал». э* Применяется при передаточном отношении
головной пары 4.55. ** Применяется при передаточном отношении головной пары 4,22.
Выбор пневматических тин по размерам, моделям, типу рисунка
протектора и согласование их применения для каждой конкретной марки
и модели автомобиля производится в соответствии с ОСТ 38.04214—80
Порядок согласования применения шин из ассортимента, выпускаемого
шинной промышленностью».
В инструкции по эксплуатации автомобиля должны быть указаны
шины и режимы их работы.
В табл. 2.2 показана связь между маркой легкого автомобиля и со-
ответствующей ему по ОСТ шиной, краткие технические характеристики
шин.
Соблюдение требований упомянутой выше инструкции обязательно
для владельцев личного транспорта, так как шинная промышленность
не принимает претензий по шинам, эксплуатация которых для данного
автомобиля не соответствует нормативно-технической документации.
Гарантии, установленные стандартами и техническими условиями, на
такие шины не распространяются.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ШИНАМ, КАМЕРАМ. АРМАТУРЕ
Шины и камеры
Технические требования к шине определяются ГОСТ 4754—80 «Шины
пневматические для легковых автомобилей».
Указанный стандарт не допускает следующих видимых дефектов:
в покрышках — расслоение в каркасе и борте; отслоения протек-
тора и боковины; гребень по протектору с выпрессовкой ткани; запрес-
совка твердых включений на внутренней и наружной поверхности каркаса
с повреждением слоев каркаса; механические повреждения; пузыри и
отставание нитей корда по первому слою каркаса; складки по основанию
96
Таблица 2.3. Нормы статического дисбаланса для шин легко-
вых автомобилей по ГОСТ 4754—80
Обозначение шин ч Статический дисбаланс, г-см, не более, для шин с рисунком протектора
дорожным, универ- сальным и повышен- ной проходимости ЗИМНИМ
155—13/6.15-13 1000 1050
165-13/6,45-13 1200 1300
175-13/6.95-13 1300 1400
185-14/7.35—14 с индексом грузоподъемности 88 1700 2000
91 1850 2100
5,90-13 2000 —
6,40-13 1700 —
8.40—15 5000 ’ —
5400** —
6.50-16 4500 —
I75/70R13 1500 —
175/70R13 840 —
205/70R14 1500 —
155/80R13 700 —
165/80R13 820/890 э* —
I55/82R13 850 —
• Для шин с универсальным рисунком протектора. ** Для шин с
протектором повышенной проходимости. а* Для шин с однослойным
каркасом/для шин с двухслойным каркасом.
Примечания. 1. По согласованию с потребителем допускается
увеличение дисбаланса бескамерных шин до 8% 2 По согласованию
с потребителем допускается поставка шин 8,40—15 в эксплуатацию в
количестве не более 5 % от партии со статическим дисбалансом, не
превышающим 8000 г-см.
и носку борта от запрессовки бортовой ленты; обнажение бортовой
ленты; отрыв и отслоение герметизирующего слоя на внутренней поверх-
ности каркаса и на бортах;
в камерах: пролежни в местах сгиба камеры; расхождение стыка
камеры; механические повреждения и посторонние включения; пористость
стенок камеры.
По статическому дисбалансу шины должны соответствовать нормам,
указанным в табл, 2.3.
При вкладывании камеры в покрышку легкое место покрышки должно
быть совмещено с тяжелым местом камеры, а положение вентиля отно-
сительно покрышки при этом должно быть отмечено на покрышке
меткой в виде круга диаметром 5—10 мм, нанесенной несмываемой кра-
ской так, чтобы она не закрывалась ободом колеса.
Требования к шинам для легковых автомобилей по динамическому
дисбалансу и допуски по биению шин приведены в табл. 2.4.
Колебания радиальной и боковой сил за счет неоднородности радиаль-
ной шины с металлокордным брекером, поставляемых на комплектацию,
не должны превышать 2,5 % от максимально допускаемой нагрузки
на шину.
4 Под ред. А. Я. Малкина 97
Таблица 2.4. Требования к шинам для легковых автомобилей по динамическому дис-
балансу (ГОСТ 4754—80) и допуски nq биению шин
Посадочный диаметр шины, дюймы Динамический дисбаланс шин. смонтированных на колеса автомобилей, устраняемый в каждой плоскости балансирования установкой груза массой, г. не более Посадочный диаметр шины, дюймы Биение, мм, радиальное не более боковое
Диагональные ШИНЫ Диагональные шины
13 80 13—16 2.0 3,0
16 авт. <Нива> 120 Радиальные шины 13 60 Радиальные шины 13. 14 1.0 1.5
14, 15, 16* 70 15 1.5 2.0
• За исключением шин для автомобилей УАЗ. ** За исключением шин 6,95—16.
Обязательными для шин являются индикаторы износа, расположенные
по дну канавок рисунка протектора в его центральной части не менее чем
в шести зонах. Высота индикатора износа должна составлять 1.6±о:25 мм.
Обозначения камер и соответствующих шин приведены в табл. 2.5,
а размеры камер — в табл. 2.6.
Камеры УК-13-01, УК-13-02 и УК-14-02 изготовляются только на
основе бутилкаучука. Они должны иметь дополнительную маркировку
в виде букв БК и маркировочную полосу желтого цвета шириной не менее
6 мм по бандажной части камеры, нанесенную специальным маркиро-
вочным клеем на камерную заготовку.
Сортность покрышек и камер. Номенклатура и нормы допускаемых
отклонений по внешнему виду, не влияющих на эксплуатационное каче-
ство шин и не снижающих гарантийной наработки, определяются
Таблица 2.5. Камеры, рекомендуемые для применения в легковых машинах
Камеры Шины Камеры Шины
УК-13—01 155—13/6,15—13 6,15-13 155-13/6,15-13
175/70R13 6,45—13 175—13/6,95-13
155/80R13 7,35-14 185—14/7,35—14
УК-13-02 165/82R13 155/70R13 УК-14-02 185—14/7,35—14 205/70R14
155-13/6,15-13 УК-14М I75./70R14
165-13/6,45-13 5,20-10 165/80R14
175/70R13 5,90—13 5,90-13
165/80R13 6,40-13 6,40-13
165/82R13 8,40-15 8,40-15
УК13М 165/70R13 7,00-15 6,70-15 7.10-15 8.40-15 7.10—15(180—380) V
155—13/6,15—13 6,50-16 6.50—16
165-13/6,45-13 6,95-16 175-16/6,95-16
175—13/6.95—13 175/80R16
6.15—6,45—13 165/80R13 155/82R13 155—13/6.15-13 165-13/6,45-13 165/80R13 I55/82RI3 5,00—16 5,00—16
98
Таблица 2.6. Геометрические размеры камер (а ми>. пред-
назначенных для легковых автомобилей
Обозначение камеры Длина анутрен- нем полуокруж- ности плоскосло- женной камеры (предельное от- клонение ±10) Ширина плоско- сложенной каме- ры (предельное отклонение ±5) Двойная толщина стенки, не менее
5.20-10 360 167 2,5
УК-13—01 470 150 2,0
УК-13—02 475 165 2,0
УК-13М 470 175 2,5
6.15-6,45-13 455 180 2,5
6,15—13 470 170 2,5
6,45—13 485 185 2,2
5,20-13 470 165 2,5
5.90-13 468 188 2.7
6,40-13 485 200 2,7
7,35—14 508 210 3,0
УК-14-02 500 200 2.5
5.60-15 570 185 2.7
6,40-15 570 197 3.0
6.70— 15Б 560 203 3,0
6.70-15 560 220 3,0
7,10-15 560 220 3,0
8,40-15 535 240 3,0
7.00—15 535 240 3,0
6.00-16 590 207 3,5
6,50—16 590 210 3,0
6.95—16 570 205 3.0
Примечан ия. 1. Двойная толщина стенки камеры 6,15—13.
6.15—6,45—13, УК-13М из бутилкау мука в пределах 2,0—3,2 мм. 2. Для
камер 6,50 — 16. изготовленных Ии жснной камеры (200з:) 5 мм. бутилкаучука, ширина пласкосло-
ОСТ 38.04417—86 «Шины пневматические для легковых автомобилей.
Показатели внешнего вида».
По показателям внешнего вида шины (покрышки, камеры и бескамер-
ные шины) рассортировываются на I, II сорта и «годные» (для экспорта).
АвтоВАЗу для комплектации автомобилей с 1.07.87 г. шины поставляются
в едином исполнении. К 1 сорту относятся шины, не имеющие отклонений
по внешнему виду или имеющие одновременно не более трех отклонений
по номенклатуре, приведенной в табл. 2.7. Ко II сорту относятся шины,
имеющие одновременно не более пяти отклонений.
Шины для поставки на экспорт и высшей категории качества выпуска-
ются только первого сорта, при этом поставляемые на экспорт маркируют
дополнительно штампом «Годен»; на шинах высшей категории качества
маркировка «I сорт» не применяется.
Допускается исправление отклонений от требований к внешнему виду
покрышек методом шероховки, камер — методом подшлифовки, а также
покрышек и камер методом повторной вулканизации с последующей
рассортировкой их по упомянутому выше ОСТу.
Покрышки и камеры, отремонтированные методом повторной вулкани-
зации, поставляются только на внутренний рынок; Знак качества с
покрышек снимается.
Перечень показателей, по которым предусмотрено разделение по-
крышек и камер по сортности, содержит более 50 наименований. Поэтому
с целью сокращения объема справочного материала в табл. 2.7
приведены только наиболее характерные дефекты.
4'
99
Ю* I 00»
Таблица 2.7 Допускаемые дефекты на покрышках н камерах
Дефекты Для 1 сорта Для II copra Для экспорта
Покрышки
Недопрессовка (углубления на по-
верхности покрышки различных кон-
фигураций, не предусмотренные кон-
структорской документацией) по бо-
ковине
Наплывы (щели на поверхностных
слоях покрышки различных конфи-
гураций, не предусмотренные кон-
структорской документацией) рези-
ны по боковине
Недопрессовка и закругление угол-
ков и граней элементов рисунка про-
тектора
Срыв уголков элементов рисунка
протектора
Следы посторонних включений по
боковине
Вторичный отпечаток рисунка про-
тектора (сдвоенный рисунок)
Отсутствие щелевидных прорезей в
элементах рисунка
Смещение рисунка протектора в ок-
ружном направлении по разъему
пресс-формы
Глубиной не более 0,5 мм, не бо-
лее 2 месте каждой стороны, обшей
длиной не более 0,1 окружности
расположения недопресеовок
Не допускаются
Не более 0,3 окружности суммарно
для дорожного рисунка и не более
3 шт. для рисунка повышенной про-
ходимости, зимнего и универсаль-
ного
Глубиной не более 2 мм, не более
5 % элементов
Глубиной не более 0,3 мм. не более
3 шт. с каждой стороны
Не допускается
Нс более 5 % от общего количест-
ва прорезей, но не более 3 шт. под-
ряд
Не более 2 мм
Глубиной не более 0,3 толщины
наружного резинового слоя, дли-
ной не более 0.3 окружности с каж-
дой стороны
Глубиной не более 0.8 мм, суммар-
ной длиной не более 0,1 окружности
расположения наплывов с каждой
стороны
Безограничений
Глубиной не более 2 мм. не более
10 % элементов
Глубиной не более 0,5 мм. не более
3 шт. с каждой стороны
Глубиной не более 1 мм
Не более 10 % от общего количе-
ства прорезей, но не более 4 шт.
подряд
Не более 3 мм
Глубиной не более 0,5 мм, длиной
100 мм, не более чем в 2 местах с
каждой стороны
Не допускаются
Радиусом не более 2 мм, не более
3 шт. для повышенной проходимо-
сти и не более чем 0,1 окружности
для дорожного рисунка, в том числе
для рисунка с щелевидными проре-
зями
Не допускаются. Для рисунка с боль-
шим количеством узких щелевидных
прорезей глубиной не более 2 мм, не
более 0,1 площади элемента, не бо-
лее чем у 3 % элементов
Не допускаются
Не допускается
Не более 10 шт. от общего количе-
ства прорезей, но не более 2 шт. под-
ряд
Не более 2 мм
11 родолжение
Дефекты
Для I сорта
Для II сорта
Для экспорта
Пузыри в резине по боковине или
протектору
Неровности (волнистость) на внут-
ренней поверхности каркаса без ост-
рых углов
Отпечатки на внутренней поверхно-
сти каркаса от запрессовки твердых
включений без повреждения и ого-
ления нитей корда
Недопрессовка по носку борта и за-
кругление носка
Неровности по борту с внутренней
стороны без острых выступов и рас-
слоений
Запрессовка (углубление в массив
резины) заводского номера
Срез резины протектора (при удале-
нии выпрессовок воздухоотводящих
сверлений)
Трещины на бортовой ленте беска-
мерпых шин
Гребень (выпрессовка резины по ме-
сту разъема деталей пресс-формы)
по боковине над бортовым кольцом
Отклонения размеров по ширине
борта от номинальной ширины борта
для шин:
камерных
бескамерных
Высотой или глубиной не более
2 мм. не более 6 шт. на каждом
борту
Не допускается
До ткани — сетки из моноволокна
Толщиной не более 0.7 мм без вы-
прессовки ткани
±2 мм
± 1 мм
Не допускаются
Высотой не более I мм
Глубиной не более 1 мм (для одно-,
двухслойных и бескамерных шин не
более 0,5 мм), не более 3 шт.
Не допускается
Глубиной нс более 0,5 мм
Не более 3 шт. диаметром не бо-
лее 5 мм на расстоянии не меиее
50 мм друг от друга
Высотой не более 2 мм
Глубиной не более 2 мм (для двух-
слойных и бескамерных шин не бо-
лее 0,5 мм)
На участке длиной не более */а ок-
ружности по каждому борту без
расслоения для камерных шин. Для
бескамерных шин — не более '/s
окружности
Высотой или глубиной не более
3 мм, не более 6 шт. на каждом
борту
При отчетливой видимости отпечат-
ка заводского номера после удале-
ния жетона
Глубиной не более 1 мм
До ткани — сетки из моноволокна
Толщиной не более I мм без вы-
прессовки ткани
±3 мм
± 1 мм
Не допускаются
Высотой не более I мм
Не допускаются
*
Не допускается
Высотой или глубиной не более
2 мм, не более 2 мест на каждом
борту
Не допускается
Глубиной не более 0.3 мм
Не допускаются
Для камерных шин толщиной не бо-
лее 0,5 мм, для бескамерных шин -
толщиной не более 0.3 мм с после-
дующей обрезкой
±2 мм
Ч- 1 мм
дельными мелкими точка;
102
Гарантии изготовителя. Гарантийный срок хранения шин — 5 лет
со дня изготовления (при соблюдении условий хранения, оговоренных
правилами эксплуатации автомобильных шин). Для шин 5,00—16 га-
рантийный срок хранения 3 года со дня изготовления.
Гарантийная наработка шин для легковых автомобилей (в тыс. км)
в пределах гарантийного срока хранения должна соответствовать ука-
занной ниже:
Диагональные 33
155 — 13/6,15—13 под нагрузку 3629 Н 27
5,90-13 25
Радиальные q текстильным брекером 40
Радильные с металлокордным брекером 44
Примечания. I. Для шин с зимним рисунком
протектора гарантийная наработка снижается на 10 %.
2. Для диагональных шин высшей категории качества
с зимним рисунком протектора гарантийная наработка
32 тыс. км. 3. Для диагональных шин высшей категории
качества с универсальным радиусом протектора гаран-
тийная наработка 38 тыс. км. для шин 175—16/6,
95—16—39 тыс км. 4. Для шин 155—13/6, 15—13 под
нагрузку 3237 Н гарантийная наработка 33 тыс. км.
5. Для шин I65/70P13 мод Ех-85 гарантийная на-
работка 30 тыс. км.
Завод-изготовитель гарантирует соответствие всех выпускаемых
шин требованиям технической документации на период гарантийной
наработки при соблюдении условий хранения и эксплуатации, огово-
ренных в ней.
Если шина вышла из строя до достижения гарантийной наработки, необходимо
выслать ее почтой (для этого предусмотрен специальный вид услуг) или представить лично
н отдел технического контроля завода-изготовителя, сообщив при этом свою фамилию,
имя, отчество, домашний адрес, а также обязательно указать, на каком автомобиле или
прицепе эксплуатировалась шина, ее серийный номер, ориентировочный пробег в тыс. км.
Специальная комиссия завода по рассмотрению рекламаций выявит причину появления
дефекта в шине и в случае обнаружения производственных причин преждевременного
выхода шины из эксплуатации владельцу будет возмещена ее полная стоимость неза-
висимо от пробега в границах гарантийной наработки или же будет предоставлена новая
шина той же модели.
О любом решении комиссии владелец будет официально оповещен через почту (копня
заключения). В случае выявления факта неправильной эксплуатации будет возвращена
и переданная на завод шина.
Арматура
Вентиль ездовой камеры или бескамерной шины — обратный воз-
душный клапан — предназначен для наполнения, удержания, выпуска
воздуха и обеспечения контроля внутреннего давления в шине. Вентили
для камерных и бескамерных шин постоянного давления должны со-
ответствовать ГОСТ 8107—75.
Для камерных шин легковых автомобилей применяются вентили
типа ЛК с обрезиненным корпусом. Для бескамерных шин применяется
либо вентиль типа УБ — универсальный с металлическим основанием,
либо типа ЛБ — с обрезиненным корпусом.
Пример условного обозначения вентиля типа ЛК с корпусом длиной 35 мм и d = 11.7 мм
для камерных шин легковых автомобилей: Вентиль ЛК-35—11,7 ГОСТ 8107—75.
Для всех типов вентилей (ЛК, УБ. ЛБ) применимы золотники
двух типов: V5—20 и VB5—33. Условное обозначение золотников СО-
ЮЗ
стоит из обозначения резьбы (по стандартизованной таблице), через
тире — длины золотника и номера стандарта.
Пример условного обозначения золотника с резьбой VB5 длиной 33 мм: Золотник
VB5—33 ГОСТ 8107—75.
На боковой поверхности направляющей чашечки золотника VB8—38
должен быть нанесен товарный знак предприятия-изготовителя и год
изготовления (две последние цифры).
Для всех типов вентилей и золотников применим один тип колпач-
ка-ключика со специальной вентильной резьбой VB8.
Пример условного обозначения: Колпачок-ключик VB8 ГОСТ 8107—75.
Конструкция золотников должна обеспечивать герметичность вентилей
в интервале температур от —60 до 150 °C при внутреннем давлении
воздуха от 50 до 150 кПа.
Клапан золотника, установленного в золотниковую камеру, должен
открываться при давлении нагнетания не менее 2500 кПа (для золотников
VB5—20 и VB5—33), а осевое перемещение стержня золотника должно
быть не менее 2 мм.
На корпусах вентилей не допускаются: прогиб более 0,4 мм; изгиб
основания; вмятины глубиной более 0,3 мм и диаметром более 1,5 мм;
местная рябоватость глубиной более 0,2 мм; выкрашивание заходной
нити в резьбе под колпачок; исправление пороков металла — трещин,
свищей, раковин и других дефектов: наличие более трех продольных
рисок глубиной до 0,2 мм; наличие заусенцев и забоин на -торцовых
поверхностях.
Ресурс вентиля должен быть не меньше ресурса камеры шины. Гаран-
тийный срок — 5 лет с момента ввода в эксплуатацию деталей вентилей
и золотников.
ПРИЧИНЫ ОТКАЗОВ ШИН.
ПРОФИЛАКТИКА В ПРОЦЕСС ЭКСПЛУАТАЦИИ
Доля дорожно-транспортных происшествий (ДТП), возникших из-за
неисправности отдельных узлов автомобиля, относительно невелика и
колеблется в пределах 4—5,3 % общего числа ДТП. Однако характерной
особенностью этих случаев является особая тяжесть последствий, так
как водитель из-за технической неисправности ответственных узлов часто
лишается возможности управлять движением автомобиля. Анализ ДТП,
связанных с технической неисправностью автомобиля, показывает, что
они по числу погибших в 1,3 раза, а по числу раненых в 1,2 раза превышают
среднее число погибших и раненых в ДТП по другим причинам.
Аварии из-за шин даже среди аварий по техническим причинам
отличаются тяжестью последствий. Имеется информация, что вероятность
ранения или летального исхода при аварии вследствие отказа шин вдвое
выше, чем даже при аварии в результате отказов тормозов.
Для максимального использования ресурса шин водитель обязан
строго соблюдать правила эксплуатации и ухода за шинами.
Преждевременный износ и разрушение шин могут быть вызваны
следующими причинами.
1. Использование шины не по назначению. Так, шины с рисунком про
тектора повышенной проходимости при эксплуатации на дорогах с твердым
покрытием изнашиваются преждевременно вследствие повышенного
удельного давления на дорогу. Кроме того, рисунок протектора повышен-
104
ной проходимости имеет пониженное сцепление на твердых дорожных
покрытиях, что приводит к скольжению шин на увлажненных и обледе-
нелых покрытиях и может быть причиной заноса и аварии автомобиля.
2. Несоблюдение правил комплектования, монтажа и демонтажа шин.
Шины рассчитаны на определенные нагрузки, давление воздуха в них
и ширину обода, с тем чтобы сохранялась наиболее выгодная конфигу-
рация профиля. Если же шину монтируют на несоответствующий обод
(большей или меньшей ширины), то конфигурация профиля работающей
шины нарушаетсяч что приводит к ее преждевременному износу.
Если внутренний диаметр камеры меньше, чем у покрышки, в которую
она монтируется, то стенки камеры становятся слишком растянутыми,
более тонкими и легче разрываются. Если камера имеет больший внутрен-
ний диаметр или размер профиля, чем покрышка, то в смонтированном
виде по внутреннему диаметру или по беговой части камеры могут обра-
зоваться складки, которые приводят к перетиранию стенок камеры.
Камеры часто получают повреждение во время монтажа и демонтажа
шин из-за неумелого или небрежного пользования стальными монтажными
лопатками. При защемлении стенки камеры между лопаткой и ободом
происходит незаметное повреждение стенки, которое, увеличиваясь при
работе шины, неизбежно приводит к преждевременному отказу камеры
в работе. То же самое происходит и при небрежном монтаже и демонтаже
вручную лопатками бескамерных шин — с повреждением уплотняющего
слоя бортов шина теряет герметичность.
Частое вывертывание из вентиля золотника, а также засорение вентиля
пылью или грязью приводит к преждевременному истиранию резиновых
манжет золотника и, следовательно, к уменьшению герметичности вен-
тиля; то же происходит при отсутствии колпачка на вентиле.
Вытаскивание камеры из покрышки за вентиль при демонтаже или
перекос вентиля при монтаже шины может привести к отрыву вентиля
от камеры.
Пыль и песок, попадающие внутрь покрышки при небрежном монтаже
шины, увеличивают трение соприкасающихся поверхностей, в результате
начинают отслаиваться и рваться отдельные нити корда внутреннего
слоя каркаса покрышки.
Значительные повреждения, преимущественно в бортовой части шины,
происходят из-за различных неисправностей ободьев. Отсутствие окраски
и ржавчина на ободьях вызывают «приваривание» покрышки к ободу
и затрудняет ее демонтаж. При использовании в таких случаях молотков
и особенно кувалд (вместо демонтажных станков или приспособлений)
на дисках и ободьях образуются трещины и вмятины.
Поврежденные ободья вызывают перетирание и разнообразные по-
вреждения бортов покрышек. Неровности, задиры и ржавчина на глубоких
ободьях приводят к порче камер по поверхности соприкосновения их
с ободом.
Демонтаж и монтаж шин при низких температурах может вызвать
трещины в покрышке' и камере с последующими разрывами, так как
резина под влиянием низких температур (примерно ниже —10 °C для
обычных шин) теряет эластичность и прочность. Если нет возможности
предварительно отогреть шины, т. е. довести их температуру до обычной,
то монтировать их следует с особой осторожностью.
3. Недостаточное давление воздуха в шине. Поперечный профиль шины
с пониженным внутренним давлением воздуха имеет овальную форму:
меньшую высоту и большую ширину, отчего увеличивается площадь
контакта шины с дорогой. Искажение конфигурации профиля и увеличе-
105
ние деформации шины вызывают повышение напряжений в ее материале.
В результате возрастают внутреннее трение и теплообразование в шине,
отчего происходит преждевременный износ.
При недостаточном давлении воздуха в шине наибольшие повреждения
получает каркас покрышки по всей окружности боковых стенок — нити
корда начинают отслаиваться от резины, быстро перетираются и рвутся.
При этом происходит так называемый кольцевой излом каркаса, который
не поддается ремонту. Внешним признаком начавшегося разрушения
каркаса шины от недостаточного внутреннего давления служит появление
темного кольца по окружности боковых стенок внутри покрышки, а также
на стенках камеры. Дальнейшая порча каркаса при этом характеризуется
«разлохмачиванием» нитей слоев корда внутри покрышки.
Повышенное трение и теплообразование в материале шины при недо-
статочном давлении воздуха могут ослабить связь между слоями ткани
и резины и привести к расслоению каркаса и отслоениям протектора
и боковин покрышек.
При давлении воздуха в шине ниже нормы ускоряется также износ
протектора покрышки, несмотря на увеличение площади контакта шины
и уменьшение среднего удельного давления ее на дорогу. Это явление
объясняется увеличением деформации беговой поверхности шины, вслед-
ствие чего возрастает неравномерное распределение нагрузки по площади
контакта, средняя часть протектора несколько разгружается и он как бы
прогибается внутри шины, отчего в плечевой зоне протектора повышается
нагрузка, вызывающая перенапряжение материала. В результате про-
тектор сильно изнашивается в плечевой зоне и меньше в середине.
В плечевой зоне при качении шины всегда развивается более высокая
температура, чем в других частях покрышки. При пониженном давлении
воздуха в шине это повышение температуры резко возрастает, способствуя
увеличению износа.
Недостаточное давление воздуха более вредно для шин ведущих
колес, так как они нагружены крутящим моментом, передаваемым от
двигателя.
Значительное понижение давления воздуха в шинах во время движения
автомобиля может быть обнаружено по потере автомобилем устойчи-
вости движения — уводу его в сторону и ухудшению управляемости, а
также по заметному облегчению хода из-за повышенной амортизации шин.
4. Избыточное давление воздуха в шине. Увеличение по сравнению
с нормой давления воздуха в шине уменьшает деформацию шины и пло-
щадь контакта ее с дорогой, повышает удельное давление шины на дорогу
и вызывает преждевременный износ шин.
Повышенное давление воздуха в шине резко увеличивает напряжение
нитей корда каркаса. Увеличение давления воздуха в шине на 10, 20, 30,
40 и 50 % вызывает повышение напряжения в каркасе соответственно
на 18, 32, 52, 72 и 92 %. Перенапряжение нитей корда со временем приво-
дит к преждевременному разрыву каркаса.
При увеличенном давлении воздуха шина становится более жесткой,
хуже амортизирует толчки от неровностей дороги, отчего повышается
износ деталей автомобиля и снижается комфортабельность езды. При
наезде на препятствия (камни, выбоины) нити каркаса покрышки, испы-
тывающие большое напряжение от давления сжатого воздуха, легче
рвутся от ударной нагрузки.
Однако при увеличенном давлении воздуха в шинах наблюдается
некоторое уменьшение потери мощности на качение и снижение расхода
топлива автомобилем на дорогах с ровным и гладким покрытием.
106
Признаком повышенного давления воздуха в шинах является увели-
ченная жесткость хода автомобиля. Повышение внутреннего давления
на 10 и 20 % снижает пробег шины примерно на 5 и 10 %, т. е. срок службы
шин от повышенного давления воздуха снижается не так резко, как от
пониженного давления.
5. Перегрузка автомобиля. Повышенная массовая нагрузка на шину
сверх допустимой нормы (по правилам эксплуатации, ГОСТам или техни-
ческим условиям) увеличивает напряжение в ее материале. При повышен-
ной нагрузке возрастают касательные напряжения в местах контакта
шины с дорогой и удельное давление ее на дорогу, от чего протектор
быстрее изнашивается. Перенапряжение в материале и увеличенные
деформации сопровождаются общим повышением трения и теплообра-
зования в шине. Особенно сильно возрастает теплообразование в плечевой
зоне беговой поверхности шины. Каркас покрышки перегружается, и
прежде всего начинают разрушаться боковые его стенки; появляются
характерные разрывы на боковинах, имеющие форму прямой или слегка
извилистой линии.
На перегруженной шине более вероятно появление Y-, V- и крестообраз-
ных разрывов каркаса в зоне беговой дорожки протектора от ударов
при наезде на дорожные препятствия и различным механическим повре-
ждениям — порезам, пробоям. Перегрузка может вызвать расслоение
каркаса, отслоение протектора и боковины. Перегруженные шины вызы-
вают увеличение расхода мощности на качение и перерасход топлива
астомобилем.
Перегрузка автомобиля может вызвать касание кузова при просевших
рессорах о поверхность шин, что приводит к кольцевым механическим
повреждениям и порезам последних.
Внешние признаки значительной весовой перегрузки шин аналогичны
признакам, наблюдаемым при пониженном давлении воздуха в шинах.
6. Неправильное вождение автомобиля. Неумелое и небрежное вожде-
ние автомобиля часто является причиной преждевременного износа шин
и проявляется главным образом в резком торможении и трогании с места,
в наезде на препятствия, встречающиеся на дорогах, неосторожном пере-
езде через них и подъезде к тротуарам и платформам.
Трение протектора покрышки о дорогу при движении полностью
заторможенных колес автомобиля, т. е. юзом, резко повышается, что увели-
чивает нагрев протектора и приводит к его быстрому разрушению. Чем
больше скорость движения, при которой начинается торможение, и резче
оно производится, тем сильнее изнашиваются шины.
При длительном торможении юзом происходит сначала повышенный
местный износ протектора шины «пятнами», а затем начинают разрушать-
ся брекер и каркас. Торможение автомобиля не рекомендуется доводить
до юза. Кроме сильного износа протектора резкое торможение создает
повышенное напряжение в нитях каркаса и бортовой части покрышки.
При резком трогании с месца и буксовании колес протектора шины изна-
шиваются так же, как и при резком торможении.
Неаккуратный подъезд к тротуару, переезд через выступающие же-
лезнодорожные или трамвайные пути и т. п. могут вызвать защемление
шины между ободом и препятствием, в результате возможны разрывы бо-
ковых стенок каркаса покрышки, значительное истирание боковин и др.
На крутых поворотах и при повышенной скорости движения реакция
дороги, противодействующая центробежной силе, особенно велика и стре-
мится сорвать шину с обода колеса, оторвать протектор от каркаса; эта
реакция увеличивает истирание протектора.
107
7. Влияние дорожных и климатических условий. Чем больше шерохо-
ватость поверхности дороги и больше на ней неровностей, тем скорее
истирается протектор, быстрее появляется усталость каркаса и понижается
сопротивляемость шины механическим повреждениям.
Чем больше спусков, подъемов и поворотов на дороге и чем они
круче, тем чаще возникает перегрузка то передних, то задних, правых
или левых колес и тем чаще приходится разгоняться и тормозить, а это
увеличивает трение и теплообразование в шинах и ускоряет их износ.
Чем выпуклее поперечный профиль дороги, тем больше перегружаются
шины на правых колесах (при движении по правой стороне) и разгру-
жаются шины на левых колесах, что приводит к быстрому износу шин,
расположенных с правой стороны.
Основным средством сбережения шин и увеличения их пробега в труд-
ных дорожных условиях является осторожная езда со скоростью, регла-
ментированной правилами дорожного движения.
Очень большое влияние на износ шин оказывают климатические
условия: температура и влажность окружающего воздуха и дорожного
покрытия. Так, износ шин зимой на твердом дорожном покрытии примерно
на 30 % меньше, чем летом. Чем выше температура окружающего воздуха,
тем больше теплообразование в шинах, тем быстрее наблюдается явление
усталости каркаса шин, значительнее изнашивается протектор и умень-
шается общий пробег шин.
С увеличением температуры окружающего воздуха происходит пони-
жение герметичности давления воздуха в шине вследствие увеличения
диффузии воздуха через стенки камеры.
Попадание прямых солнечных лучей на шины, особенно в летнее время,
ускоряет старение резины.
Увеличение пробега шин при высокой температуре окружающего
воздуха достигается аккуратным вождением автомобиля, а также про-
веркой состояния шин; рекомендуется периодически останавливать авто-
мобиль в пути, чтобы дать возможность шинам остыть.
Низкая температура окружающего воздуха уменьшает теплообразо-
вание в работающих шинах, благодаря чему уменьшается общий их износ.
Однако и в условиях низкой температуры возможен преждевременный
износ шин вследствие потери резиной эластичности и появления хрупкости.
Если при длительном стоянии автомобиля на открытом воздухе или при
безгаражном хранении его в условиях низких температур не подклады-
вать под шины доски, валежник или другие подкладки, то шины будут
примерзать к грунту и трогание автомобиля с места (особенно резкое)
может вызывать механическое повреждение материала шин и даже
отрыв протектора от каркаса.
8. Влияние высокой скорости движения. В результате увеличения
скорости движения автомобиля и частоты циклов деформаций шины
возрастает динамическая нагрузка на шину, т. е. увеличиваются трение
о дорогу, ударная нагрузка, деформация материала и резко повышается
температура в шине (особенно при высокой температуре окружающего
воздуха). Влияние высокой скорости движения на шины проявляется
тем сильнее, чем продолжительнее движение, больше весовая нагрузка
и хуже дорожные условия.
Практически высокая скорость движения может привести к увеличен-
ному истиранию протектора, иногда с выкрашиванием частиц резины,
к ослаблению связи между слоями резины и ткани покрышки с возможным
их расслоением и к отставанию заплат на отремонтированных участках
покрышки и камеры.
108
9. Неисправность ходовой части автомобиля. Шины подвергаются
повреждениям в эксплуатации в результате следующих основных не-
исправностей ходовой части автомобиля: неправильных углов установки
передних (управляемых) колес, большого люфта в рулевом управлении
и погнутости деталей рулевых тяг, ослабления рессор (пружин), прогиба
или перекоса передней оси, течи масла, наличия резка выступаю-
щих деталей рессор и кузова, провисания крыльев, непараллельности
осей и др.
Правильное соотношение углов развала и схождения управляемых
колес способствует прямолинейности движения автомобиля и сохранению
параллельности колес, исключая проскальзывание элементов протектора
по дороге.
Технические неисправности ходовой части автомобиля вызывают
увеличенный износ или механические повреждения протектора и боковых
стенок покрышки.
Ниже перечислены неисправности автомобиля и характерные виды
износа и разрушения шин, к которым они приводят:
Неисправность автомобиля
Неправильное схождение передних колес
Неправильный угол развала передних колес
Изношенные или ослабленные подшипники перед-
них колес и втулки поворотных цапф, погнутые
рулевые тяги или неотрегулированное рулевое
управление
Погнутые или перекошенные (непараллельные)
оси
Неравномерно отрегулированные тормоза, разра-
ботанные тормозные барабаны
Ослабление рессоры
Выступающие острые края крыльев и болтов
крепления рессор и кузова, трущиеся о протек-
тор или боковые стенки покрышки
Подтекание масла через неисправные сальники
колес
Дефект шины.
Одностороннее истирание рисунка про-
тектора
Резкое истирание беговой дорожки
протектора
Неравномерное волнистое истирание
протектора
Резкое истирание протектора
Резкое местное истирание протектора
Оседание и трение кузова о протектор
с механическим повреждением его
Порезы кольцевые и слоев корда в
каркасе
Загрязнение покрышек и разрушение
резины и ткани каркаса
10. Дисбаланс колес, неравномерность износа и отсутствие обкатки
шин. При вращении автомобильного колеса с большой скоростью наличие
даже незначительного дисбаланса вызывает резко выраженную динами-
ческую неуравновешенность колеса относительно его оси; при этом появля-
ются вибрации или биение колеса в радиальном и боковом направлениях.
Особенно вредное влияние оказывает дисбаланс передних колес, ухудшая
управляемость автомобиля.
Явления, вызываемое дисбалансом, увеличивают износ шин, а также
деталей ходовой части автомобиля, ухудшают комфортабельность езды,
увеличивают шум при движении. Наличие дисбаланса создает периоди-
чески действующую на шину ударную нагрузку при качении колеса по до-
роге, что вызывает перенапряжение каркаса покрышки и повышенный
износ протектора.
Большой дисбаланс создается у покрышек после ремонта местных
повреждений с наложением манжет или пластырей. Пробег несбаланси-
рованных отремонтированных шин легковых автомобилей уменьшается
примерно на 25 % по сравнению с пробегом сбалансированных отремонти
рованных шин.
109
Вредные последствия дисбаланса колес возрастают с увеличением
скорости движения автомобилей, силовой нагрузки, температуры воз-
духа и ухудшением дорожных условий работы.
В зависимости от расположения и функции колес (правые, левые,
передние, задние, ведущие и ведомые) шины имеют неодинаковую нагруз-
ку и поэтому неравномерно изнашиваются. Причинами неравномерной
нагрузки на колеса автомобиля или прицепа являются: техническое
состояние подвесок и осей, профиль дороги, тяговое усилие и распределе-
ние нагрузки в кузове.
Если не переставлять колеса на автомобиле, то неравномерность
износа рисунка протектора шин может составлять в среднем 16—18 %.
Определенное положительное влияние на уменьшение износа оказывает
обкатка новых шин. Если новым шинам в начале их эксплуатации дать
меньшую нагрузку, а затем постепенно ее увеличивать, то общий пробег
обкатанных таким образом шин значительно превысит пробег необка-
танных шин.
11. Несвоевременное техническое обслуживание, местный и восста-
новительный ремонт шин. Мелкие механические повреждения покрышки —
порез, ссадины на протекторе или боковинах, а тем более мелкие по-
резы, проколы, пробои, разрывы каркаса, если их не устранить свое-
временно, приводят к тяжелым повреждениям, требующим серьезного
ремонта.
Небольшое механическое повреждение, своевременно не отремонти-
рованное, может вызвать по мере его увеличения неожиданный разрыв
шины в пути и стать причиной аварии.
12. Условия хранения, вызывающие разрушение шин. Шины обладают
свойством с течением времени терять эластичность и другие качества
вследствие окисления или старения резины. Под влиянием солнечных
лучей и высокой температуры происходит ускоренный процесс старения
резины, отчего покрышки и камеры преждевременно теряют нормальную
эластичность, становятся более жесткими и менее прочными. Недоста-
точно влажный (сухой) воздух также ускоряет процесс старения резины.
Признаками старения покрышек и камер являются затвердевание резины
и появление на ее поверхности сетки частых трещин, вначале чуть замет-
ных, но со временем все более увеличивающихся.
Влага, попадающая по этим трещинам внутрь каркаса покрышек,
вызывает падение прочности нитей корда, что приводит к разрушению
каркаса покрышки.
Отрицательное влияние на резину оказывает низкая температура.
Начиная с —10 °C резина приобретает хрупкость, а при —(15—50) °C
практически вся шина (за исключением покрышек, специально изготов-
ленных для эксплуатации при низких температурах) теряет эластичность.
Эксплуатация обычных шин при таких температурах неизбежно приведет
к их преждевременному выходу из строя.
К. снижению прочностных свойств резины, разрушению и отслаиванию
нитей корда приводит попадание на шины нефтепродуктов, минеральных
масел, кислот и щелочей. Поэтому покрышки и камеры необходимо при
хранении и эксплуатации тщательно оберегать от перечисленных выше
веществ.
При хранении камер в свернутом, согнутом виде и навалом образуются
складки, вызывающие ослабление стенок и появление трещин.
Сложенные друг на друга, «колодцем», камеры теряют форму, стенки
сильно сминаются, и в дальнейшем при эксплуатации появляются трещины
и разрывы.
110
Хранение бескамерных шин сложенными друг на друга вызывав! резкое
сближение бортов, что затрудняет или делает невозможным накачивание
воздуха в такую шину, смонтированную на обод.
13. Другие причины разрушения шин. Применять приспособления,
препятствующие скольжению, следует только в условиях бездорожья,
на труднопроходимых грунтовых дорогах или дорогах со снежным по-
крытием при небольших скоростях движения. Даже правильно смонти-
рованные приспособления очень быстро разрушают шины при движении
автомобиля на дорогах с твердым покрытием, особенно при высокой
скорости движения и полной нагрузке.
Длительное пребывание автомобилей в консервации в невывешенном
состоянии на неразгруженных шинах и особенно со сниженным давлением
воздуха вызывает усталость материала, остаточную деформацию и даже
излом каркаса покрышек, что в последующей эксплуатации ускоряет
разрушение шин.
К порче протектора и быстрому разрушению шин приводит езда по
горячему асфальту или гудрону на строящихся или ремонтируемых
дорогах.
РЕМОНТ ШИН В ДОРОЖНЫХ УСЛОВИЯХ
Материалы для ремонта
На автомобилях, выезжающих в дальние рейсы, должна быть помимо
запасного колеса специальная аптечка, содержащая необходимые
материалы и приспособления. Для автомобилей выпускают аптечки
следующих типов: АРК — для ремонта камер, АРШ — для ремонта
покрышек и камер, АРБ — для бескамерных шин легковых автомобилей.
В состав каждой аптечки входит один комплект заплат (пластырей) из
вулканизованной резины круглой и прямоугольной формы, 50 г само-
вулканизуюшегося резинового клея, металлическая терка и шлифовальная
шкурка для зачистки поврежденных участков камер, ролик для прикаты-
вания пластырей к ремонтируемой поверхности, по два золотника и
колпачка, кисточка для нанесения клея и перочинный нож.
В аптечку АРШ входят еще две заплаты из четырехслойного вулканизо-
ванного резинокордного пластыря, чеферная лента для ремонта бортов
покрышек, шесть грибков различных размеров для ремонта проколов
в покрышках и приспособление для вставки грибков. Аптечка АРБ в отли-
чие от АРШ не содержит пластырей для ремонта каркаса покрышек.
Вместо них в ней.есть шприц с резиновой пастой, набор пробок и при-
способление для их вставки в шину при ремонте проколов без ее демонтажа
с обода.
Камерные шины
В дорожных условиях чаще приходится устранять повреждения камер
шин и лишь в отдельных случаях ремонтировать покрышки.
Если имеется аптечка АРК или АРШ, то поврежденное на камере
место (прокол или порез длиной до 60 мм) зачищают теркой или шлифо-
вальной шкуркой, промывают бензином и промазывают самовулкани-
зующимся резиновым клеем в два слоя с промежутками в 10—15 мин
для подсушивания. Затем накладывают резиновый пластырь с адгезивным
слоем так, чтобы все его края отстояли от места повреждения не менее
111
чем на 20 мм. Наложенную заплату прикатывают роликом к поврежден
ному месту камеры для удаления пузырьков воздуха.
При отсутствии аптечки камеру с проколом или небольшим порезом
ремонтируют с использованием электровулканизатора. На предварительно
зачищенное поврежденное место камеры накладывают заплату из сырой
резины. К заплате с помощью струбцины плотно прижимают нагреватель-
ный элемент электровулканизатора, который соединяют с аккумуляторной
батареей автомобиля. Время нагрева не менее 20 мин. Чтобы сырая резина
не приставала к поверхности нагревателя, на заплату сверху кладут лист
бумаги или целлофана.
Ремонт камеры «холодным» способом выполняют с помощью резино-
вого клея и заплат из вулканизованной резины. Такой ремонт является
временным, поскольку заплаты при сильном нагреве шин отстают.
Проколы в покрышках диаметром до 10 мм устраняют постановкой
грибков, набор которых имеется в аптечке АРШ. Покрышку демонтируют
с обода и с помощью приспособления вводят грибок ножкой в прокол до
плотного прилегания его шляпки к внутренней поверхности покрышки.
Ножку и шляпку грибка, а также отверстие прокола и прилегающую
к проколу внутреннюю поверхность покрышки, к которой прилегает
шляпка, предварительно промазывают самовулканизующимся клеем,
затем роликом прикатывают шляпку грибка к внутренней поверхности
покрышки и срезают выступающую наружу часть ножки. Ремонт с по-
мощью грибков позволяет надежно заделывать небольшие проколы.
Если покрышка получила значительное повреждение (например,
крупный пробой или порез), которое не может быть устранено поста-
новкой грибка, прибегают к временному ее ремонту. Он заключается
в наложении с внутренней стороны резинового пластыря из аптечки АРШ.
Поврежденное место покрышки шерохуют изнутри металлической теркой
или щеткой. По размеру шерохованной площади подбирают пластырь
из аптечки. Покрышку промазывают резиновым клеем дважды, пла-
стырь — один раз. Каждый слой клея просушивают 10—15 мин. Наложен-
ную манжету плотно прикатывают к покрышке роликом. Возможно времен-
ное помещение манжеты из прорезиненного корда на поврежденное
место и без приклеивания. В этом случае необходимо внимательно следить
за ее местоположением при вкладывании камеры и монтаже шины на обод.
К этому способу прибегают в крайнем случае, лишь для того чтобы доехать
до авторемонтного предприятия, так как выполненные таким образом
заплаты отстают при сильном нагреве покрышки.
Бескамерные шины
Ремонт шин выполняют, применяя материалы и приспособления
аптечки АРБ. не ремонтируя шину с обода. Если диаметр прокола не пре-
вышает 3 мм, в отверстие прокола вводят резиновую пасту из шприца.
Проколы большого диаметра заделывают установкой рифленых пробок,
которые вводят в прокол с помощью ступенчатого стержня, имеющегося
в аптечке. Предварительно удаляют предмет, проколовший шину, и про-
чищают отверстие рифленой частью ступенчатого стержня. Шприцем
вводят в отверстие пасту и вставляют промазанную клеем пробку, надетую
на ступенчатый стержень. Пробку выбирают с таким расчетом, чтобы ее
диаметр был в 1,5—2 раза больше диаметра прокола. После вытаски-
вания стержня пробка остается плотно защемленной в покрышке. Высту-
пающую над протектором часть пробки срезают. Она не должна выступать
над беговой дорожкой более чем на 2 мм.
112
ремонт ШИН В СТАЦИОНАРНЫХ УСЛОВИЯХ
Под термином «восстановление шин» принято понимать особый вид
ремонта, заключающийся в наложении на подготовленный специальным
образом брекерно-каркасный пояс изношенной покрышки новой протектор-
ной резины с последующей совулканизанией этих двух основных конструк-
тивных элементов шины. Восстановление шин позволяет практически
удвоить срок их службы, при этом покрышка как бы воссоздается заново.
Восстановительный ремонт, как и ремонт местных повреждений,
проводится с использованием теплоносителей (пар, перегретая вода)
высоких давлений и температур на сложном технологическом оборудова-
нии, которое имеется только на специализированных предприятиях.
В практике восстановительного ремонта шин применяются следующие
три основных способа восстановления покрышек методом возобновления
протектора (рис. 2.4):
наложение беговой дорожки протектора:
наложение протектора полного профиля (от плеча к плечу);
наложение протектора с боковинами (от борта до борта).
Первый способ восстановления (см. рис. 2.4, а) применяется в основном
для шин, эксплуатирующихся по хорошим дорогам с твердым покрытием
и имеющих износ коронной части протектора при удовлетворительном
состоянии плечевой его части.
Боковины, каркас и брекер покрышки не должны при этом иметь
дефектов.
Недостаток этого способа состоит в том, что зона стыка новой и старой
резины протектора находится в непосредственной близости с дорогой
и легко может быть нарушена при попадании песка, влаги и пыли в стык.
Второй способ (см. рис. 2.4, б) применяется при наличии в покрышке
наряду с износом протектора наружных повреждений боковин вследствие
механических воздействий или старения.
Полное восстановление покрышки от борта до борта с заменой по-
кровных резин боковин (см. рис. 2.4, в) — дорогая операция, и делать ее
следует только в том случае, если каркас имеет достаточно большой
запас работоспособности.
Определение пригодности покрышек к восстановлению
Согласно ОСТ 38.0482—80 «Покрышки пневматических автомобильных
шин, пригодные к восстановлению наложением протектора», к восстанов-
лению пригодны покрышки, эксплуатировавшиеся в соответствии с требо-
РИС. 2.4. СПОСОБЫ НАЛОЖЕНИЯ ПРОТЕКТОРА ПРИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОМ РЕМОНТЕ
ПОКРЫШЕК:
а наложение беговой дорожки, б — наложение протектора полного профиля от плеча
к плечу; а — наложение протектора от борта до борта
113
Таблица 2.8. Покрышки, пригодные для восстановления (по ОСТ 38.0482—80)
Дефекты
I класс вос-
становления
II класс вос-
становлении
Износ рисунка, трешнны, порезы, вырывы и
другие механические повреждения протектора
и покровной резины боковин без оголения
корда
Проколы сквозные или несквозные (затраги-
вающие более 50 % слоев корда каркаса) на
расстоянии не менее 100 мм друг от друга
диаметром:
до 5 мм
до 10 м.м
Отслоение протектора и покровной резины
боковин без повреждений слоев корда
Допускается без ограничений
5 шт.
Не допускается
Не допускается
3 шт.
2 шт.
Допускается: без оголе-в
ния корда по всей окруж-л
ности; с оголением корда
на 0,2 длины окружности^
ваниями «Правил эксплуатации автомобильных шин», «Правил дорожного;
движения», утвержденных в установленном порядке, и своевременно,
согласно указанным правилам, снятые с эксплуатации из-за износа,!
имеющие дефекты в пределах, указанных в табл. 2.8.
Пригодные к восстановлению покрышки в зависимости от их техни-
ческого состояния разделяют на два класса — первый и второй. К первому
классу относятся покрышки, не имеющие повреждений каркаса, брекера
и борта, кроме ограниченного числа проколов. Ко второму классу —'
покрышки, имеющие помимо проколов сквозные или несквозные повреж-'
дения брекера или каркаса.
Покрышки радиальной конструкции для легковых автомобилей и
покрышки диагональной конструкции с нормой слойности 4 пригодны
к восстановлению только в том случае, если их техническое состояние
удовлетворяет требованиям, предъявляемым к первому классу восста-
новления.
Определение класса восстановления производят в зависимости от
наличия дефектов в соответствии с табл. 2.8 и 2.9.
Восстановительному ремонту не подлежат покрышки:
с износом и повреждениями, превышающими размеры, указанные
в табл. 2.8;
с изломом или оголением металлического бортового кольца;
подвергшиеся длительному воздействию нефтепродуктов, вызывающих
набухание резины;
загрязненные материалами, не поддающимися удалению;
Таблица 2.9. Класс восстановительного ремонта в зависимости от характера сопут-
ствующих повреждений каркаса
Повреждения I класс II класс
Внутренние и наружные по- Допускается не более одно- Допускается не более одного
зреждення не более одного слоя го размером до 50 мм размером не более 75 мм
корде
Сквозные повреждения каркаса Не допускаются Допускается не более одного
размером до 50 мм
114
с явными признаками старения покровных резин (затвердевание или
растрескивание в виде мелкой сетки или глубоких трещин глубиной
более 1 мм);
с кольцевым разрушением или изломом внутренних слоев каркаса;
с вытянутыми (деформированными) бортами;
с полным или частичным износом корда брекера;
имеющие два или больше сквозных повреждений каркаса;
покрышки радиальной конструкции, имеющие повреждения кромок
более одного слоя металлокорда брекера;
с повреждениями каркаса вблизи борта или отслоениями покровной
резины боковины, расположенными ближе 40 мм от пятки борта;
с кольцевым разрушением или изломом внутренних слоев каркаса,
а также с видимыми признаками, вызванными чрезмерной перегрузкой
нитей корда (с отслаиванием нцтей корда, темными полосами на внутрен-
ней поверхности покрышки);
покрышки, с момента изготовления которых прошло более 7 лет.
Бескамерные шины более подвержены расслоению, чем камерные.
Это обстоятельство в большой степени обусловливает специфику их
ремонта и восстановления.
При наличии проколов каркаса или мельчайших повреждений герме-
тизирующего слоя газопроницаемость бескамерных шин нарушается.
Воздух, заключенный между ободом и внутренней поверхностью бескамер-
ной шины, проникает внутрь каркаса. Создаваемое внутри каркаса значи-
тельное давление воздуха вызывает дополнительные напряжения и рас-
слоение в слоях каркаса.
Бескамерные шины после восстановительного ремонта могут быть
использованы без камеры только в том случае, если при наложении нового
протектора либо не было сопутствующих повреждений каркаса, гермети-
зирующего слоя или уплотнительных бортовых лент, либо повреждения
этих элементов шины были незначительны. Практически установлено,
что максимальный размер сквозного повреждения в зоне протектора
не должен превышать 15—17 мм. В зоне боковин сквозное повреждение
'олжно быть еще меньших размеров. При более крупном повреждении
шины после ремонта должны использоваться только с камерами.
Определение пригодности покрышек
для ремонта местных повреждений
Пригодные для ремонта местных повреждений покрышки должны
соответствовать требованиям ТУ 38.10452—77 «Покрышки и бескамерные
шины, пригодные для ремонта местных повреждений».
В зависимости от характера и размеров местных повреждений уста-
новлены два вида ремонта.
Покрышки типа R для легковых автомобилей и покрышки диагональной
конструкции для автомобилей ВАЗ, ГАЗ-24, «Москвич-412» и их модифи-
каций пригодны к ремонту только в том случае, если их техническое
□стояние удовлетворяет требованиям, предъявляемым к первому виду
ремонта. Определение вида ремонта производят по табл. 2.10.
При определении пригодности для ремонта ранее ремонтировавшихся
покрышек учитывают все повреждения (в том числе и ранее отремонти-
рованные) и в соо'зетствии с этим устанавливают вид ремонта. При одно-
временном наличии двух последних типов, указанных в табл. 2.11, по-
вреждений расстояние между ними должно быть не менее '/ъ длины
окружности покрышки.
115
Таблица 2.10, Покрышки, пригодные для ремонта местных повреждений
(по ТУ 38.10452—77)
Дефекты Первый вид ремонта Второй вид ремонта
покрышки диагональной конструкции покрышки радиальной конструкции покрышки диагональной конструкции покрышки радиальной конструкции
Трещины, надре- разрывы, частич- ный (местный) из- нос покровных ре- зин н другие меха- нические повреж- дения без оголения корда Сквозные проколы Допускаются без ограничений
Без ограниче- Не более 5 на Без ограничений На расстоянии не
Внутреннее или на- ний размером до 5 мм Допускается расстоянии не менее 100 мм друг от друга размером до 5 мм Не допускает- размером до 10 мм Допускается не менее 100 мм друг от друга, размером до 10 мм Допускается одно
ружное поврежде- не более 2 ся более 4,размером повреждение раз-
ние одного слоя корда каркаса Сквозные или не- размером до 100 мм Не допускает- Не допускает- до 100 мм на рас- стоянии '/» длины окружности одно от другого Допускается не мерами: вдоль ни- тей корда до 100 мм; поперек нитей корда до 50 мм без повреж- дения брекера Допускается одно
сквозные повреж- ся ся более одного раз- повреждение раз-
дения более одного слоя корда карка- са мером до 50 мм мерами: по бокови- не — вдоль нитей корда каркаса до 75 мм; поперек ни- тей до 50 мм; по беговой части до 50 мм в любом на- правлении
Несколько сквозных повреждений размером до 20 мм, суммарная
площадь которых (включая участки между повреждениями) находится
в пределах локально допустимых размеров, установленных для сквозных
повреждений, приравниваются к одному повреждению.
Для ремонта местных повреждений непригодны покрышки:
с повреждениями, превышающими предельные отклонения, указанные
в табл. 2.10, в том числе с расслоением брекера и каркаса;
покрышки радиальной конструкции, имеющие повреждения кромок
более одного слоя металлокорда брекера;
подлежащие восстановительному ремонту, с износом рисунка про-
тектора более 80 %;
с отслоением бортовых лент, с вытянутыми (деформированными)
бортами, с изломом или разрушением металлического кольца борта;
с повреждениями каркаса, расположенными вблизи борта и требую-
щими его вскрытия при ремонте, а именно ближе 40 мм от пятки борта
покрышки;
с кольцевым разрушением или изломом внутренних слоев каркаса;
с явными признаками старения покровных резин (затвердевание,
116
растрескивание в виде сетки мелких трещин или редких трещин глубиной
более 1 мм);
со сроком хранения и эксплуатации более 7 лет;
подвергшиеся длительному воздействию нефтепродуктов (масла, керо-
сина, нефти) и других веществ, вызывающих набухание резины, загряз-
ненные материалами, не поддающимися очистке (например, цементом).
Повышение потребительских качеств шин всех типов обусловлено раз-
витием как теоретических и экспериментальных исследований в области
механики шин, так и конструкторских решений, успехами в создании новых
марок резин, совершенствованием технологии производства.
По шинам для легковых машин отечественная промышленность будет
работать в двух направлениях. Первое — дальнейшее повышение эксплуа-
тационных свойств, улучшение качества уже известных моделей. Второе
важное направление — разработка радиальных бескамерных шин для пер-
спективных переднеприводных автомобилей.
Массовым станет применение низкопрофильных радиальных шин серий
70 и 80 с металлокордом в брекере. Потребители уже успели оценить
шины 175/70R13 модели И-Н251 для автомобилей семейства ВАЗ-2105,
-2107, 165/80R13 (МИ-166 и ее модернизированный вариант МИ-16) для
«Москвича», ИЖ. ВАЗ-2102, -2103, -2106. На автомобилях ГАЗ-24-10 и
ГАЗ-3102 «Волга» хорошие результаты дали шины 205/70R14 модели
ИД-220. Названные шины имеют наиболее высокий ресурс до ремонта.
Достоинством шин с металлокордом при прочих равных условиях яв-
ляется экономия топлива (1—2 %) . Все они рассчитаны на максимальную
скорость 180 км/ч — значительно большую, чем может развить автомо-
биль. Такой запас — также важный фактор безопасности.
Будет организовано серийное производство радиальных шин и для
автомобиля ВАЗ-2121 «Нива»: на смену шине диагональной конструк-
ции 175-16/6, 95 — 16 модели ВлИ-5 придет новая радиальная камерная
шина 175/80R16 модели ВлИ-10.
Отличные результаты показала в процессе всесторонних испытаний
шина 165/70R13 модели Ех-85 для переднеприводных автомобилей се-
мейства ВАЗ-2108. Пробег до ремонта — 60 тыс. км, она на 1,4 кг легче,
чем известная шина И-Н251 для ВАЗ, т. е. выигрыш составляет 16,9 %.
Актуальной остается задача освоения радиальных бескамерных шин.
Среди серийных такую конструкцию имеют в настоящее время только те
шины, что устанавливают на машины ГАЗа.
Планируется комплектовать бескамерными шинами Ех-85 также авто-
мобили ВАЗ-2108. Для новых моделей разрабатывается несколько типов
радиальных бескамерных шин: 135/80R12 модели БИ-308 — для автомо-
биля «Ока»; 155/70R13 модели Ех-85 — для ЗАЗ-1102; 165/80R14
модели МИ-180 —для «Москвича-2141». При проектировании этих шин
учитывалась мировая тенденция: 85 % шин, выпускаемых крупнейшими
зарубежными фирмами,— бескамерные.
Многообразие автомобильных резинотехнических деталей, соответст-
вующее широкой гамме эксплуатационных требований, обусловливает
применение для их производства более широкого ассортимента каучуков
117
и материалов и значительно более разнообразных технологических про-
цессов и приемов по сравнению с шинным производством.
В соответствии с назначением РТИ, применяемые в конструкции авто-
мобилей, можно разделить на следующие основные группы: виброизоля-
ционные (амортизационные), уплотнительные, шланги, ремни.
ВИБРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ДЕТАЛИ
К этой группе относятся опоры двигателя, опоры коробки перемены
передач, опоры кабины, трансмиссионные муфты, передающие крутящий
момент, буферы отбоя и сжатия, сайлент-блоки и т. д. Основное назначе-
ние виброизоляционных РТИ — обеспечение надежной виброизоляции и
быстрое гашение колебаний в различных узлах и агрегатах автомобилей
и двигателей. В основном виброизоляционные РТИ, применяемые в авто-
мобилестроении,— резинометаллические, что связано с необходимостью их
механического крепления в узлах и агрегатах. Виброизоляционные РТИ
должны обеспечивать:
длительную работоспособность при различных деформациях (растяже-
ние, сжатие, сдвиг, кручение, а также одновременно несколько видов де-
формации — сжатие со сдвигом, сжатие с кручением и т. д.);
низкие остаточные деформации, не превышающие 10 %;
высокую прочность связи резины с металлом — не менее 2.45 МПа.
Это общие требования для виброизоляционных деталей.
Для каждой конкретной группы в соответствии с назначением они
должны удовлетворять специфическим требованиям эксплуатации. На-
пример, подушки подвески двигателей легковых автомобилей при эксплуа-
тации воспринимают массу силового агрегата, ограничивают его смешение
при действии периодически возмущающих факторов, уменьшают дина-
мические нагрузки, шум и вибрации, которые передаются через подушки
на шасси автомобиля.
Требованиям, предъявляемым к виброизоляционным деталям, в наи-
большей степени удовлетворяют резины на основе натурального каучука.
Они отличаются высокой эластичностью, стойкостью к длительным и
многократным деформациям в широком диапазоне частот, удовлетвори-
тельными демпфирующими свойствами.
В последнее время широкое распространение для изготовления виб-
роизоляционных РТИ получили резины на основе изопренового каучука
(СКИ) взамен резин на основе НК, отличающиеся несколько меньшей
модульностью и стойкостью к старению.
Виброизоляционные детали для комплектации автомобилей изготавли-
ваются в основном по следующей технической документации:
ОСТ 38.05361—84 «Виброизоляторы резиновые и резиноармированные
для автотракторной техники. Технические условия»;
ОСТ 38.05362—84 «Втулки резинометаллических шарниров. Техниче-
ские условия»;
ТУ 38.105250—77 «Детали резиновые для автомобилей АвтоВАЗ, дру-
гих заводов и резины, применяемые для их изготовления. Технические
условия».
Виброизоляционные детали в зависимости от марок применяемых ре-
зин работоспособны при температурах от —60 до 130 °C,
Ресурс, в соответствии с технической документацией, установлен рав-
ным 80 % для виброизоляторов, 90 % — для втулок резинометаллическнх
шарниров.
118
УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ
Уплотнительные детали составляют наиболее обширную группу рези-
нотехнических деталей автомобилей и двигателей. Они применяются для
уплотнений вращающихся валов (манжетные радиальные уплотнения),
уплотнений тормозных цилиндров (манжеты и кольца тормозов), уплот-
нений проемов окон и дверей (монолитные уплотнители ветрового и заднего
окон, уплотнители боковых окон, губчатые уплотнители дверей), уплот-
нения неподвижных соединений и с возвратно-поступательным перемеще-
нием (кольца различного сечения, манжеты), защитные детали для раз-
личных подвижных соединений, например шарниров рулевой трапеции
(защитные чехлы и колпаки).
Манжетные радиальные уплотнения (сальники)
Манжетные радиальные уплотнения применяются для уплотнений пе-
реднего и заднего концов коленчатого вала, вала сошки рулевого управле-
ния, валов коробки перемены передач, гидроусилителя руля, ведущей шес-
терни заднего моста, ступиц передних и задних колес и др.
Основное требование, предъявляемое к манжетным уплотнениям,—
обеспечение герметичности в течение всего срока эксплуатации. Наруше-
ние герметичности при эксплуатации зависит от многих факторов: ра-
диального усилия и геометрических параметров эластичного элемента
манжеты, скорости скольжения, температуры и давления среды, свойств
уплотняемой среды и применяемого эластомера, обработки поверхности
вала, статического и динамического эксцентриситета, монтажных дефек-
тов, биения вала и др.
Повышение температуры в зоне трения — одна из основных причин
преждевременного выхода уплотнения из строя. Эта температура может
значительно превышать температуру уплотняемой среды (более чем на
100 °C при жестких режимах работы уплотнений).
Одним из факторов, способствующих разрушению манжеты, яв-
ляется коррозия вала под влиянием материала манжеты. Коррозия
валов в местах контакта с манжетами преобладает в агрегатах, подвергаю-
щихся атмосферным воздействиям в период хранения. Коррозия вызы-
вается не только основным полимером, но и вводимыми в него ингредиен-
тами. Кроме того, коррозию может активизировать не только мате-
риал манжеты, но и различные внешние факторы (наличие смазки, влаги
и др.).
Условия эксплуатации радиальных манжетных уплотнений характери-
зуются следующими параметрами: скорость скольжения — до 20 м/с, дав-
ление — до 50 МПа.
Манжеты резиновые армированные с пружиной для уплотнения ва-
лов выпускаются по ГОСТ 8752—79 «Манжеты резиновые армированные
для валов» и ТУ 38.105185—71 «Манжеты резинометаллические (саль-
ники) для уплотнения вращающихся валов автомобиля ВАЗ».
Резиновые армированные манжеты в зависимости от марок применяе-
мых резин работоспособны в минеральных маслах, воде, дизельном топ-
ливе при избыточном давлении до 0,05 МПа, скорости до 20 м/с и темпера-
туре от —60 до 170 °C.
95 %-й ресурс в зависимости от применяемых марок резин установлен
от 120 до 170 тыс. км пробега.
119
Уплотнения тормозной системы
Гидротормозные манжеты применяются в узлах, обеспечивающих
управление автомобилем и безопасность в эксплуатации. В отечественном
машиностроении конструктивное оформление гидротормозных манжет от-
личается большим многообразием. В зависимости от условий эксплуата-
ции применяются различные конструкции уплотнений: чашечные, воротни-
ковые комбинированные кольца круглого и прямоугольного сечения и др.
Резиновые уплотнительные и защитные детали для подвижных и непод-
вижных соединений гидропривода тормозной системы и узлов сцепления
автомобилей изготавливаются по ОСТ 38.05.208—80 и предназначены для
работы в контакте с тормозной жидкостью при давлении до 14,7 МПа, а
также для защиты узлов от попадания влаги и пыли. Стандарт предусмат-
ривает в качестве рабочих сред следующие тормозные жидкости: «Нева»,
ГТЖ-22М, БСК, АМГ-10, ЛЗ-118.
В зависимости от назначения и выбранной марки резины тормозные
детали работоспособны при температуре от —60 до 200 °C.
Для деталей, изготавливаемых из резин 51-1524, 51-1563, 51-1521,
ИРП-1338, наработка до отказа при 90 % вероятности безотказной ра-
боты определяется ресурсом, установленным для соответствующих узлов
автомобилей; для деталей, изготавливаемых из других резин, нара-
ботка до отказа составляет 80 %.
Уплотнители резиновые
и резиноармированные монолитные и губчатые
Уплотнители резиновые и резиноармированные монолитные и губча-
тые применяются для изолирования внутреннего объема салона и кабины
автомобиля от воздействия окружающей среды и сохранения в нем
требуемого микроклимата.
Они предназначены для обеспечения герметичности проемов кузова,
стыков кузовных деталей, соединений остекления салонов и кабин.
Эластичность уплотнений стекол обеспечивает их защиту от вибро-
нагрузок, а каркасность — прочное фиксирование стекол. Поэтому резина
уплотнений должна сохранять исходные свойства в широком темпера-
турном интервале и быть длительно устойчивой к агрессивным атмосфер-
ным воздействиям (озону, ультрафиолетовым лучам и др.) при эксплуа-
тации автомобилей во всех климатических зонах.
Уплотнения не должны выделять во внутренний объем салона (кабины)
вредных веществ и резких неприятных запахов.
Уплотнители резиновые и резиноармированные- монолитные и губча-
тые изготавливаются по ОСТ 38.05.170—78 «Уплотнители резиновые моно-
литные неформовые для машин автомобильного, тракторного, сельско-
хозяйственного и дорожного машиностроения», и ОСТ 38.05171—78
«Уплотнители резиновые и резиноармированные губчатые для авто-
мобилей, тракторов, строительных дорожных и сельскохозяйственных
машин».
Уплотнители предназначены для работы в среде воздуха при темпера-
туре от —60 до 80 °C (губчатые) и от —60 до 100 °C (монолитные) в
зависимости от марки резины и условий эксплуатации. Конструкции и
размеры уплотнителей зависят от конфигурации уплотняемого зазора.
Срок службы уплотнителей при 90 % вероятности безотказной работы
в нормальных условиях эксплуатации в зависимости от конструкции и
120
марки резины составляет: для монолитных уплотнителей от 3,5 до 8 лет.
для губчатых — от 1 до 6 лет.
Условные обозначения уплотнителей: Г — губчатые; О — озоностой-
кие; Ф — формовые; Н — неформовые; Т — трубчатого сечения; М — мо-
розостойкие; П — с невыцветающим противостарителем; Пл — вырубные
из пластин; цифра соответствует средней плотности резины.
РЕМНИ ВЕНТИЛЯТОРНЫЕ
Наиболее распространенным типом ремней являются клиновые ремни
(трапециевидного сечения). В приводах автомобилей применяются клино-
вые вентиляторные ремни, выпускаемые по ГОСТ 5813—76 «Ремни венти
ляторные клиновые и шкивы для двигателей автомобилей, тракторов и
комбайнов. Технические условия», и предназначаются для передачи
вращательного движения от вала двигателя к рабочим частям автомо-
биля.
Вентиляторные ремни изготавливают только кордшнуровой конструк-
ции с использованием главным образом анидных, а также полиэфирных
кордшнуров.
В конструкциях клиновых ремней резины применяются в слоях растя-
жения и сжатия, расположенных соответственно над и под несущим
слоем. Резиновые смеси должны обеспечивать высокую поперечную же-
сткость и изгибостойкость ремней и, следовательно должны обладать
достаточной модульностью и твердостью в сочетании с усталостной
выносливостью.
Для изготовления ремней используют резиновые смеси на основе
хлоропренового каучука и его сочетания с бутадиеннитрильным каучу-
ком, обеспечивающие их работоспособность в интервале температур
от —40 до 80 °C.
Основные размеры вентиляторных ремней, применяемых на легковых
автомобилях: ширина большего основания ВО=Ю,5 мм; расчетная ши-
рина Вр = 8,5 мм; высота 8 мм; расчетная длина для автомобилей
АЗЛК - 875, ЗАЗ и ГАЗ — 1000, ВАЗ — 950 мм.
Средний ресурс работы ремней на двигателях легковых автомобилей
составляет 110 тыс. км.
РУКАВНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, ШЛАНГИ
Шланги применяются в качестве гибких трубопроводов и обеспечи-
вают транспортировку жидких сред (топлива, масла и др.) к узлам раз-
личных систем автомобиля.
Благодаря способности к многократным деформациям и практически
неограниченной устойчивости к вибрации шланги, кроме этого, подвер-
гаясь в процессе эксплуатации воздействию давления, повышенной тем-
пературы, агрессивных сред и т. д., обеспечивают надежность и безопас-
ность, а также комфортабельность автомобилей.
К шлангам предъявляются весьма высокие требования. При длитель-
ной эксплуатации они должны сохранять герметичность, прочность и
гибкость, продолжительное время противостоять воздействиям окружаю-
щей среды, сопротивляться внешним механическим нагрузкам, сохранять
постоянство геометрических размеров.
В автомобилях и двигателях применяются армированные хлопчато-
бумажными и синтетическими волокнами шланги прокладочной и опле-
121
точной конструкции для работы з среде топлива, бензина, тормозных
жидкостей, воды и антифриза.
Особое значение из деталей этой группы имеют тормозные шланги,
так как от их надежности и работоспособности зависит надежность тормоз-
ной системы автомобиля.
Применяемые в автомобильной технике рукавные изделия обычно
имеют внутренний и наружный резиновые слои и (в зависимости от назна-
чения рукава) имеют один или несколько армирующих слоев: тканевые
прокладки или нитяные оплетки, или силовой каркас из нитей.
Шланги выпускаются по следующей технической документации.
1. ГОСТ 10362—76 распространяется на напорные резиновые рукава
неармированные с нитяным усилением, применяемые в качестве гибких
трубопроводов для подачи под давлением воздуха, интертных газов и
жидкостей, работоспособные при температуре от —60 до 90 °C и давлении
от 0,098 до 0,98 МПа в зависимости от назначения рукавов.
Рукава должны быть герметичными при гидравлическом давлении
равном 2Р, где Р — рабочее давление. Концы рукавов должны выдержи-
вать растяжение в радиальном направлении от 1,5 до 3,0 мм в зависимости
от внутреннего диаметра. Гамма-процентный ресурс Ti0 рукавов должен
быть 200 тыс. км.
2. ОСТ 38.05.207—80 распространяется на шланги гнутые радиатор-
ные, для подачи охлаждающей жидкости (антифриз, тосол, вода) под
давлением до 0,2 МПа в системе охлаждения двигателей и в зави-
симости от условий работы применяются в интервале температур от
-60 до 90 °C.
Шланги должны быть герметичными при гидростатическом давле-
нии: 0,45 МПа — с внутренним диаметром до 30 мм, 0,35 МПа — с внут-
ренним диаметром свыше 30 мм. Концы шлангов должны выдерживать
без разрыва растяжение в радиальном направлении не менее чем на
10 % от внутреннего диаметра, рукава должны иметь 90 гамма-процент-
ный ресурс.
3. ОСТ 38.05.325—82 распространяется на рукава резиновые напорные
прокладочной конструкции, предназначенные для подачи под максималь-
ным давлением от 0,15 до 1,3 МПа воды, антифриза, воздуха, жидких
топлив и масел на нефтяной основе при температуре от —60 до 100 °C в
зависимости от назначения.
Рукава должны быть герметичными при гидравлическом давлении,
равном 1,25Р, где Р — рабочее давление. Концы рукавов должны выдер-
живать без разрыва растяжение в радиальном направлении в зависи-
мости от внутреннего диаметра от 25 до 6 %. Рукава должны иметь
90 гамма-процентный ресурс.
4. ТУ 38.105261—82 распространяется на рукава гибкие с наконеч-
ником гидравлического привода тормозов и сцепления для подачи под дав-
лением тормозных жидкостей «Нева», ГТЖ-22М, БСК при температуре
от —50 до 70 °C. Рукава выпускаются двух типов:
1 тип — для гидротормозной системы, работающей при давлении до
14,7 МПа,
II тип — для сцепления, работающий при давлении до 6,8 МПа.
Рукава должны быть герметичны при давлении:
I тип — 19,6±0,2, II тип —9,8±0,2 МПа.
Усилие выскальзывания из наконечников, Н, не менее: I тип— 1784,
II тип — 1472.
95 % ресурс рукавов должен быть равен техническому ресурсу авто-
мобиля или узла.
<22
5. ТУ 38.105262—78 распространяется на рукава изогнутые для
системы охлаждения автомобилей, предназначенные для подачи охлаж-
дающей жидкости тосола. А при температуре окружающей среды от
—40 до 110 °C. Разрушающее давление должно быть не менее 0,6 МПа.
/
ХАРАКТЕРНЫЕ ВИДЫ ДЕФЕКТОВ
РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
Основные резинотехнические детали, применяемые в конструкции ав-
томобиля: шланги, ремни, металлоармированные детали и другие —
требуют для производства не только специальных материалов, но и спе-
циального технологического оборудования, поэтому при выходе из строя
из-за разрушения их полноценное восстановление (за исключением
простейших прокладок) практически невозможно, тем более в бытовых
условиях или в условиях обычного гаража.
Главной гарантией длительной работоспособности резинотехнических
деталей является их использование строго по назначению с соблюде-
нием инструкций по эксплуатации автомобиля.
Резинотехнические детали — наиболее уязвимые и наименее долговеч-
ные элементы конструкции, поэтому их монтаж и эксплуатация требуют
тщательного соблюдения инструкций (табл. 2.11). Наиболее агрессивное
воздействие на них оказывают повышенные температуры в зоне трения
сальников, атмосферный озон и прямой солнечный свет в сочетании с рас-
тяжением и динамическими деформациями наружных деталей. Попадание
Таблица 2.11. Рекомендации по монтажу рукавов
Рукааа Внутренний диаметр, мм Допустимый радиус изгиба смонтирован- ного рукава, диа- метры, не менее
Напорные резиновые рукава с нитяным усилением 25 8
ГОСТ 10362-76 25-50 10
50-63 15
63-100 20
Рукава резиновые напорные прокладочной конструк- 4-8 4
ции 10 6
ОСТ 38.05.325—83 12-30 12
32-50 15
54-76 20
Рукааа Внутренний диаметр, мм Допустимое ради- альное растяжение концов рукавов при монтаже, не более
Напорные резиновые рукава с нитяным усилением 14—12 1,5 мм
12-28 2,0 мм
ГОСТ 10362-76 28-100 3,0 мм
Шланги гнутые радиаторные для подави охлаждаю- 14—20 10%
шей жидкости 20—44 7 %
ОСТ 38.05.207—80 более 44 8 %
Рукава резиновые напорные прокладочной конструк- 4—10 25%
ции 12—16 20 %
ОСТ 38.05.325—83 18—25 16%
27-35 И %
38—45 ' 8%
более 45 6%
123
топлив, масел, органических растворителей и кислот также способст-
вует их разрушению.
В табл. 2.12 приведены наиболее распространенные дефекты резино-
технических деталей, вызывающие неполадки в работе автомобиля.
Таблица 2.12. Наиболее часто встречающиеся дефекты резинотехнических деталей
Группа РТИ Дефекты Причины возникновения Возможное влияние на эксплуатацию
Рукава и Подтекание жидко- Негерметичность в местах Течи из-за ослабления
шланги сти присоединения шланга или затяжки резьбовых со-
НеподвиЖ' Трещины на стенках и механические пов- реждения Растрес- кивание торцов. Большие остаточные деформации шлангов Расслоение Подтекание концевой арматуры Механическое повреждение Неправильный монтаж. Недостаточная светоозоно- стойкость резины. Не вы- полняются рекомендации по монтажу, приведенные в табл. 2.11 Длительное воздействие топлива или масла на на- ружную поверхность рукава Большая остаточная дефор- единений и монтажных хомутов. Возможность отказа и разрушения рукава. От- каз системы Ускоренное старение ре- зины. Разрушение рука- ва, отказ системы Сильное набухание на- ружного резинового слоя, разрушение рукава Утечка рабочей жидко-
ные и под- вижные уп- лотнители Трещины (до '/» тол- мация резины, ослабление затяжки уплотнителя в узле Старение резины под дей- сти, ускоренный износ узла Разрушение и выход из
(кольца. щины) ствием озона и других атмо- строя уплотнителя
прокладки) Уплотнители Набухание до '/з но- минального размера. Расслоение Истирание до 2 мм Подтекание сферных факторов. Растре- скивание ускоряется при по- вышенном натяге уплотни- теля при монтаже и при не- достаточной светоозоно- стойкости резины Недостаточная стойкость резины прокладок к дей- ствию рабочей жидкости Недостаточная износостой- кость резины Разгерметизапия сальника Разрушение уплотнителя и утечка рабочей жидко- сти Разуплотнение узла Утечка масла, ускорен-
вращающих- ся валов Виброизоля- Затвердевание рабо- чей кромки, выкра- шивание резины Износ рабочей кром- ки более 1.5 мм Трещины на поверх- из-за дефекта монтажа, на- рушение рабочей кромки, ослабление пружины Тепловое старение резины, потеря эластичности рабо- чей кромки Л Попадание в зону трения дорожной пыли, недоста- точная стойкость резины к абразивному износу Старение резины ный износ деталей в зоне трения Разрушение сальника, утечка масла, «сухое» трение и ускоренный из- нос деталей, подшипни- ков Разгерметизация саль- ника. подтекание масла Поверхностные трещины
ционные де- тали ности резины Трещины до '/з тол- щины резины Надрыв резины в ме- стах соединения с ар- матурой Некачественное крепление резины к металлической ар- матуре не влияют на работоспо- собность массивныхопор Глубокие трещины могут привести к полному раз- рушению детали Возможно разрушение и выход из строя детали
124
Продолжение
Группа РТИ Дефекты Причины возникновения Возможное влияние на -эксплуатацию
Ремни кли- Вытяжка. Перекру- Большие остаточные дефор- Нарушение работы при-
новые чивание мации,непараллельное рас- положение корда, некачест- венное изготовление ремня вода
Разрушение поверх- Неправильный монтаж, ка- Ускоренный износ и раз-
ностного слоя (раз- лохмачивание) сание ремня к твердым вы- ступающим деталям, нека- чественная обкладка ремня рушение ремня
Т ретины Старение резины Старение резины
Защитные Трещины на поверх- Старение резины под дейст- Ускоренное разрушение
летали, чех- ности резины вием атмосферных факто- защитного чехла
лы Сквозные трещины ров, недостаточная стой- кость резины к их воздейст- вию Разрушение чехла, по- падание в узел трения до- рожной пыли, ускорен-
Истирание, износ Недостаточная износостой- кость резины ный абразивный износ подвижных деталей узла трения
Учитывая, что полноценный ремонт резинотехнических деталей, как
правило, невозможен, необходима своевременная их замена при появ-
лении признаков разрушения, что позволит повысить долговечность
дорогостоящих узлов и агрегатов автомобилей.
Применение пластмасс в конструкции отечественного автомобиля приобре-
тает все более широкие масштабы. Это объясняется в первую очередь
тем, что по ряду показателей — плотности, коррозионной стойкости, ан-
тифрикционным и электротехническим, а также технологическим свойст-
вам — пластические массы значительно превосходят традиционные мате-
риалы, используемые при изготовлении автомобиля.
За последние 10 лет произошли принципиальные сдвиги в области
применения пластмасс в отечественном автомобилестроении. Ранее из
пластмасс изготовляли детали только электротехнического, антифрик-
ционного и декоративного назначения. В автомобилях новых моделей при-
меняется более 500 различных пластмассовых деталей, в том числе таких,
как внутренние панели дверей, бамперы, вентиляторы, кожухи систем
охлаждения и отопления, колпаки колес, панели приборов, решетки ра-
диаторов, топливные баки, расширительные бачки и т. д.
Основными факторами, обусловливающими значительное внедрение
пластмасс в конструкцию отечественного автомобиля, являются:
снижение материалоемкости конструкции, что достигается примене-
нием пластмасс для изготовления крупногабаритных деталей типа капо-
тов, внутренних панелей дверей, бамперов и т. д.;
повышение безопасности эксплуатации автомобиля, что обеспечивается
изготовлением из пластмасс бамперов, подлокотников, подголовников,
мягких панелей приборов, рулевых колес и интерьера автомобиля из но-
вых полимеров;
повышение долговечности и эксплуатационных характеристик автомо-
биля, что обусловлено антикоррозионными и другими свойствами пласт-
масс (дополнительные ниши колес, брызговики и др.);
совершенствование технологии производства автомобильных деталей
и узлов, что достигается возможностью объединить многочисленные де-
тали в единый узел, который имеет меньшую массу, и сократить время
сборки на конвейере.
Пластическими массами (пластмассами, пластиками) принято назы-
вать материалы, представляющие собой композицию полимера или олиго-
мера с различными ингредиентами, находящуюся при формовании изде-
лий в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии, а при эксплуа-
тации — в стеклообразном (аморфном) или кристаллическом состоянии.
В качестве ингредиентов могут входить наполнители — тальк, као-
лин, слюда, древесная мука, стеклянные, органические, углеродные и
126
другие волокна; пластификаторы, отвердители, стабилизаторы, краси-
тели и т. д.
В зависимости от характера процессов, сопутствующих формованию
изделий, пластмассы делятся на термопласты и реактопласты.
К числу реактопластов, или термореактивных пластмасс, относятся
материалы, переработка которых в изделия сопровождается химическими
реакциями образования трехмерного полимера — отверждением. При этом
полимеры утрачивают способность переходить при нагревании в вязко-
'екучее состояние и стойки к растворителям.
При формовании изделий из термопластов материал сохраняет способ-
ность при определенной температуре переходить в вязкотекучее состоя-
ние и растворяться в соответствующих растворителях.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И СВОЙСТВА ПЛАСТМАСС,
ПРИМЕНЯЕМЫХ В КОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЯ
В настоящее время в конструкциях действующих моделей отечест-
венного автомобиля применяются разнообразные полимеры: полиолефины,
ПВХ, полистирол, фторопласты, полиметилакрилат, полиамиды, полифор-
мальдегид, поликарбонат, стеклопластики, фенольные пластики, полиуре-
таны, этролы и др. В табл. 3.1—3.4 приведены их физико-механические,
, еплофизические, химические и электрические свойства.
ПОЛИОЛЕФИНЫ
Полиолефины — высокомолекулярные углеводороды алифатического
ряда, получаемые полимеризацией соответствующих олефинов (этилена,
пропилена и т. д.). В этих полимерах удачно сочетаются механическая
прочность, химическая стойкость, высокая морозостойкость, низкая газо-
и влагопроницаемость, минимальное водопоглощение и хорошие диэлек-
трические показатели. Возможность и легкость переработки в изделия
всеми известными способами, низкая стоимость и доступность сырья
позволили полиолефинам найти широкое применение в машиностроении.
В автомобильной промышленности полиолефины успешно конкурируют
с другими полимерами, в ряде случаев заменяют более дорогостоящие
и дефицитные пластмассы.
В автомобильной промышленности из полиолефинов широко приме-
няются полиэтилены, полипропилены, а также различные их модификации.
Полиэтилены — высокомолекулярные продукты полимеризации эти-
лена, которые имеют макромолекулы линейного строения с небольшим
числом боковых ответвлений. Молекулярная масса полиэтилена в зависи-
мости от метода и режима полимеризации колеблется от десятков
тысяч до нескольких миллионов. Полиэтилен — кристаллический полимер.
Полиэтилен, получаемый при высоком давлении, называют иногда поли-
этиленом низкой плотности, а полиэтилен, синтез которого ведут при
среднем и низком давлениях,-1- полиэтиленом высокой плотности.
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД)—легкий, прочный, элас-
тичный материал с низкой газо-, паропроницаемостью, хороший диэлек-
трик, отличается высокой химической стойкостью к органическим раство-
рителям, низким водопоглощением и отличной морозостойкостью Это са-
мый дешевый материал. К недостаткам его можно отнести низкую тепло-
проводность, высокий коэффициент линейного расширения, низкие, по
127
128 Г 5 Под ред. А. Я. Малкина 129
Таблица 3.1. Физико-механические свойства конструкционных пластмасс, применяемых в автомобильной промышленности
Прочность. МПа Ударная вязкость, кДж/м2 Модуль упругости. МПа Относи- тельное Т вердость по Бринеллю. МПа
Материал Плотность, кг/м’ при рас- тяжении при ста тическом изгибе при с жат л н без надреза С надрезом при растяжении при изгибе удлине- ние при разрыве, %
пэвд пэнд Полипропилен Морозостойкий полипропилен Тальконаполненный поли- пропилен 917 930 948—959 900-910 890—920 1080 10-16 20—30 25—40 20 25 12—17 20—38 70—80 44 46 Полиолефины 12 Не разрушается 20—36 Неразру- 2—50 шается 60 33—80 5- 8 800—1080 40 Не разру- 7,5—10,0 шается То же 140—250 600 -850 670—1190 1000 1900 500 - 600 14 —25 300—800 45—59 200 - 800 60—65 230 60—65 25
Пластикат ПВХ Винипласт 1200 1300 1400—1450 10—25 45—50 4—20 60 Поливинилхлориды 6^—10 80 70 10 7—8 2400—2700 — 200—400 30—40 0.6—6.0 30—100
Полистирол УП Сополимер МС Сополимер МСН ЛБС-пластики 1060 1140 1120 1140-1150 20 40 50 35—50 35—50 НО 120 50—100 Полистиролы 20 — 25 - 100 5,0—6.0 12-40 1500 2000 2000 2200 1500—2400 15-20 2.0 2,5 20-25 12-15 16-17 16—18 120-180
Фторопласт-4 2190—2200 14—35 14-18 Фторопласты 10—12 100 8-12 — 470-850 250 -500 30-40
Дакрнл 1190 65—70 117 Полиметакрилаты 110-133 18 1.8—2,2 3000 — 3,5 100
ПА-610 ПА-12 1090-1110 1020 50-60 40 45 45—70 55-65 Полиамиды — 100—120 60—63 80-90 5—10 5—9 1500-1700 1600—1800 1200—1300 100 -200 100 150 200-280 75
-
ПЛ-6 ' ПА 66 Стеклонаполненные ИЗО 55-77 90 100 85-100 1140 80—85 80 1350 1380 115—150 180— 230 НО 90—130 90-95 35-45 5—10 5 -8 8 10 1200 1500 — 3100 8000 9000 100-150 100-120 40-150 100 -170 2,0 3.5 140
! 1 олиформал ьдееиды
ПФ-Л-1, ПФ-Л-2, ПФ-Л-3 1390-1410 65 105 145 100 125 100-120 6—9 2500 34ММ) 15- 20 110-130
Дифлоп 1200 57-70 Поликарбонаты 90-100 80—90 120—140 20-22 2400—2800 2200 50 90-100
Стеклопластик контактного формования (50 % стеклово- локно) Препреги АП-66, АП-70 (30 % стекловолокно) 1500—1600 1750 1800 Полиэфирные стеклопластики 270- 300 140-190 - 100-180 90 180 — 70- 90 — 10 000 10 000 2-4 2 —
Пресс-порошки:
тип О 1450 35 45
тип Э 1400 28
тип Вх 1750 24
тип Сп 1400 28
Волокиты 1450 30 35
Стекловолокнит А Г-4 В 1700—1900 57
Дозирующийся стекловолок- 1700—1850 100
нит ДСВ Текстолиты ПТ. НТК 1300—1400 85—100
Гетинакс 1350—1450 70—80
Внтур Т-0333-85 1100 19.0
Ацетилцеллюлозный Ацетобутиратцеллюлозный 1270—1340 1160-1250 30—50 20—40
Фенольные пластики
60 70 160 -200 5,0- 6,0 1,96
58-60 145 150 4,5 2.9
35-45 120-150 8
60 140 4.5 1,9
80 100 9 4
150 130 50
300 130 80 —
140 150 1300 -2300 35
100 — 8-15 '—
Полиуретаны
— ь —
Этролы
30-50 — 30—70
22-45 — 40—100
7500 8000 — 0.6 —0,8 250 -300
6300 8800 — 0,6-0,7 200
5600-8400
2.5 200
6000 8500 0,38 250
1400 14 800 — 400-450
— — —
4000- 6500 — 1-1,5 250 -350
10 000 — —
200 97
(по Шору А)
— — 15 30 30-70
— — 15—60 32-55
Таблица 3.2. Теплофизические свойства конструкционных пластмасс, применяемых в
автомобильной промышленности
Материал Температура эксплуатации, °C Температура хрупкости при изгибе, морозостойкость, °C Температура размягчения по Вика, °C Теплостой- кость по Мартенсу, °C, в скобках — теплостой- кость при деформации под нагруз- кой 1,86 МПа Коэффициент линейного теплового расширения, а-105, °C'1
Полиолефины ПЭВД -504-4-70 — 110-4—70 80—90 — 22—55 ПЭНД -604-4-80 -1154--130 120—125 — 17—20 Полипропилен -154-4-100 — 84—15 150—155 — 11 Морозостойкий по- -50-5- 4-100 —60-5—40 130—145 —
липропилен
Поливинилхлориды
Винипласт ЧВ-10 -10-4 4-60 Полистиролы — (55) г—
Полистирол УП — 404-4-60 -40 85 75—80 —
Сополимер МС -404- 4-60 — 86 75 7—8
Сополимер МСН -404-4-70 — 88 75 —
АБС-пластики -404 4-85 -604--40 Фторопласты 105—112 85 (90-92) 6-8
Фторопласт-4 -2694-4-250 —270 — 260 8—21
Полиметилметакрилаты
Дакрил -604-4-60 НО (90) 8
Полиамиды
ПА-610 -60-4 4-100 -30 200—220 55—60 11,7
ПА-12 -65-4 4-80 -804--60 170—175 45-48 9,6
ПА-6 До 4-80 -20 170—200 55—60 8-10
ПА-66 До 4-80 -504--30 210—220 75—78 9,8—10
Стеклонаполнен- -60-4 4-120 — 40-4—60 250 190—230 1,0
ные марки
П олиформальдегиды
ПФ-Л-1, ПФ-Л-2, ПФ-Л-3 -604-4-120 -404--60 155—160 115—120 8-13
Поликарбонаты
ПК-4 — — 148—151 — —
Дифлон -1004- 4-135 — 100 150—160 120—130 6
Полиэфирные стеклопластики
Стеклопластик кон- тактного формова- ния Препреги АП-66, АП-70 -50-4 4-80 -604-4-100 — — 200—220 0,35
Фенольные пластики
Пресс-порошки
типа О — 604- 4-60 — 60 — 125—130 4,3—5,3
типа Э -60-4 4-110 — 60 — 125 4,3—5,3
типа Вх -404- 4- 1 Ю — 60 — 120—125 3,0—6,0
типа Сп — 604-4-Н5 —. —V 130 65—85
Продолжение
Материал Температура эксплуатации, °C Температура хрупкости при изгибе, морозостойкость, °C Температура размягчения по Вика, °C Теплостой- кость по Мартенсу, °C. в скобках — теплостой- кость при деформации под нагруз- кой 1.86 МПа Коэффициент линейного теплового расширения, а -10\ °С~‘
Волокниты — 40-4-4-120 140—160 3,0—3,5
Стекловол окн ит АГ-4В -1964-+200 — — 280—320 1,0—1,5
Дозирующийся стекловолокнит дев -604-+200 — — 280 0.9—1,2
Текстолит ПТ, ПТК -604-+ 125 -60 — 120—125 2—4
Гетинакс -60 4-+ 125 -60 Полиуретаны — 150 1,4-3,5
Витур Т-0333-85 -604-+80 Этролы — — 5—
Ацетилцеллюлоз- ный — — — 68—72 —
Ацетобутиратцел- люлозный —- — — 68—72 —
сравнению с другими полиолефинами, механические свойства и недоста-
точную стойкость к УФ-излучению.
В автомобильной промышленности используют в основном следую-
щие марки ПЭВД: 17703-010, 10703-020,' 10903-020, 11503-035
(ГОСТ 16337—77).
Применение ПЭВД ограничивается уплотнительными прокладками
дверей, корпусами привода замка багажника, колпачками для защиты
резьбы, пробками топливных баков, трубками, шлангами, а также бач-
ками опрыскивателя ветрового стекла и расширителя и другими дета-
лями, не подверженными действию УФ-лучей. Разрабатывают рецептуры,
стойкие к действию УФ-лучей, что позволит формовать наружные де-
тали типа брызговиков грузовых автомобилей.
Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) — более прочный и жесткий
материал по сравнению с ПЭВД, механическая прочность его в 1,5—
2 раза выше, чем у ПЭВД, может эксплуатироваться в широком интер-
вале температур. Хороший диэлектрик. Обладает высокой химической
стойкостью. Основные марки ПЭНД, как и ПЭВД, нестойки к воздейст-
вию УФ-лучей.
В автомобильной промышленности используют следующие марки
ПЭНД (по ГОСТ 16338—85): 20908-040, 20708-016, 21008-075, 20608-012,
20706-016, 20806-024.
Из ПЭНД изготавливают педали привода акселератора, бачки глав-
ного цилиндра тормоза и* сцепления, оболочки внутреннего заднего
троса привода ручного тормоза, втулки крепления уплотнения, крыль-
чатки, корпус лампы распределителя заднего отопителя, коробы вентиля-
ции передка.
В последнее время разработана композиция полиэтилена низкого
давления «Ливолен» (ТУ 6-05-269—85) для автомобильных топливных
5* 131
132
Таблица 3.4. Электротехнические свойства конструкционных пластмасс, применяемых
в автомобильной промышленности
Материал Удельное объемное сопротивле- ние, Ом - см Электриче- ская проч- ность при переменном (частота 50 Гц) на- пряжении, мВ/м Тангенс угла диэлектрических потерь при ,10fe Гц Диэлектриче- ская прони- цаемость при 106 Гц
пэвд Полиолефины 1014—1015 40—50 0,0002—0,0003 2,2—2,3
пэнд 10й—Ю15 40—50 0,0002—0,0003 2,2-2,3
Полипропилен 10'4-10” 25—40 0,0002-0,0003 2,2—2,4
Морозостойкий полипропилен — 30 0,0005 2,4
Пластикат ПВХ Поливинилхлориды IO10—10'4 26—28 0,1 4,2—4,5
Винипласт 10'6 30 0,014 при 50 Гц 3,22 при 50 Гц
Полистирол УП Полистиролы Ю"—Ю16 — 0,0001—0,0003 2,6—2,7
Сополимер МС 10” 20 0,022 2,7—3,2
Сополимер МСН 1015 . 20 0,022 2,9—3,2
АБС-пластики 4 • 10г— — 0,008-0,020 2,9-3
Дакрил 2-10” Полиметакрилаты 10й’ 20 0,02—0,05 2,5-4,2
ПА-610 Полиамиды 10" 20-25 0,03-0,05 4-5
ПА-12 10" —1012 18-25 0,025—0,035 3,5—4,5
ПА-6 Ю”—3-10” 21—23 0,02—0,04 3,6-4,1
ПА-66 5-10" 22 . 0,2 4,0
Стеклонаполненные ю12—ю14 17—22 0,01—0,04 3,0-3,5
П олиформальдегиды ПФ-Л-1, ПФ-Л-2, ПФ-Л-3 10|4-1015 25 0,005—0,017 3,5—3,8
ПК-4 Поликарбонаты 2-Ю'6—1017 20—25 0,007—0,01 3,1
Дифлон 5-Ю16 20—25 0,007 2,8—3,0
Полиэфирные стеклопластики Стеклопластики контактного фор- 10" 10—12 0,04—0,05 7-8
мования препреги АП-66, АП-70 Фенольные пластики
Нресс-порошки:
типа О 10" 13 0,2—0,3 4,5—8
типа Э 5-Ю'2 13—14 0,08 4,5—5,5
типа Вх 10" 13 0,09—0,1 5,0—6,0
типа Сп 5-Ю12 12,5 0,016—0,028 5,0—6,0
Волокниты ’ 10 4,0 0,88—1,0 8—10 при
Стекловолокнит АГ-4В 1012—3- I014 13 0,05 50 Гц 8,0
Дозирующийся стекловолокнит ДСВ 10'2 13—14 0,04—0,05 7,0—8,0
Текстолиты ПТ, НТК 10'°—1012 2—5 0,02—0,08 4,7-5,7
Гетинакс ГФ 10'°—1О12 —. 0,038—0,05 7
133
Продолжение
Материал Удельное объемное сопротивле- ние, Ом - см Электриче- ская проч- ность при переменном (частота 50 Гц) на- пряжении, мВ/м Тангенс угла диэлектрических потерь при 10® Гц Диэлектриче- ская прони- цаемость при 10® Тц
Витур Т-0333-8Г Полиуретаны 2-10й 38-48 0,02—0,026 5,5—6,5
Ацетилцеллюлозный Этролы ю10—10'3 10—24 0,04—0,06 4-5
Ацетобутиратцеллюлозный 10“— 1О‘° 31—36 0,021—0,031 3,2—3,6
баков, не подверженных воздействию прямых солнечных лучей, со следую
щими показателями:
Плотность, кг/м3 947—953
Показатель текучести расплава, г/10 мин,
при 190 °C и нагрузке 50 Н . 0,20—0,30
Прочность при растяжении, МПа 30
Относительное удлинение при растяжении, % 650
Модуль упругости при изгибе, МПа 700
Ударная вязкость по Шарпи с надрезом *, кДж/м2 27
Теплостойкость по Вика, °C 125
Температура хрупкости, °C —60
Водопоглощение, %, не более 0,04
” Без надреза не разрушается и при —50 °C.
Отечественная промышленность также выпускает порошкообразный
ПЭНД, который с успехом применяют для больших емкостей, работающих
в условиях, аналогичных работе топливных баков автомобиля
(ТУ 6-05-1870—84, марка 277-73).
Полипропилен — продукт полимеризации пропилена при низком давле-
нии. По механическим свойствам, жесткости, теплостойкости он превосхо-
дит полиэтилены. Полипропилен имеет хорошие химические и диэлектри-
ческие свойства. При литье под давлением у полипропилена усадка бо-
лее стабильна и меньше, чем у полиэтиленов.. Основной недостаток
материала — низкая морозостойкость: — (5—15) °C. Поэтому отечествен-
ная промышленность по мере развития и внедрения морозостойкого
полипропилена сокращает выпуск конструкционных деталей из немоди-
фицированного полипропилена.
В автомобильной промышленности полипропилен (ТУ 6-05-1105—78,
марка 01020) применяется для изготовления колец и прокладок изолирую-
щих пружин подушки опоры двигателя, расширительного бачка, чехла за-
щитного рычага привода ручного тормоза, крышки и корпуса блока
предохранителей, розетки ручки стеклоподъемника, воздуховода обогрева
ветрового стекла, ящика вещевого, крючка для одежды и др.
Полипропилен с повышенной морозостойкостью получают модифика-
цией полипропилена каучуками. Наилучшие показатели по морозо-
стойкости и ударной прочности наблюдаются при модификации этилен-
пропилендиеновым каучуком.
Морозостойкий полипропилен (МПП) несколько уступает немодифици-
рованному полипропилену в жесткости, но превосходит его по модулю при
изгибе, а главное — по морозойстойкости, которая у МПП составляет
—(40—50) °C. Это весьма перспективный материал для автомобиль-
ной промышленности.
В настоящее время автомобильная промышленность применяет мо-
розостойкий полипропилен марок МПП-04-06, МПП-04-08, МПП-05-06
(ТУ 6-05-1931—82); Силпон-4 (ТУ 6-05-1862—78); ПП-21060-10А-33
тальконаполненный (ТУ 6-05-1913—81) для кожухов отопителя, деталей
вентиляторов (тальконаполненные композиции), рулевых колес, корпуса
и крышки аккумуляторных батарей, облицовки порога пола, корпуса и
крышки вещевого ящика, обивки дверей, боковин, крышек корпусов воз-
душных фильтров и т. д.
Разработанные и осваиваемые в настоящее время новые марки МПП
с повышенной ударной прочностью позволят начать выпуск бамперов
и накладок на металлические бамперы, облицовок боковых стенок,
колпаков колес, трубопроводов систем вентиляции, обтекателей, грязе-
отводов, крыльев, облицовок рулевых колонок, панелей приборов; корпус-
ных и малогабаритных деталей; корпусов и панелей держателей фар,
крыльчаток вентиляторов, корпусов воздушных фильтров, кожухов зубча-
тых и ременных передач, корпусов блоков реле, сопел дефлекторов,
поддона аккумуляторов, металлизированных решеток радиаторов. Из ПП,
наполненного тальком, изготавливают крыльчатки вентиляторов, прибор-
ные панели сложных форм, корпуса обогревателей фар, полки, обли-
цовки потолка, дверей, грязезащитных крыльев, внутреннюю облицовку
багажника и т. д.
Создание новых рецептур этих материалов, армированных стекло-
волокном, а также освоение выпуска принципиально новых материалов,
позволяющих получать крупногабаритные изделия при сравнительно низ-
ких давлениях, например материала типа «Штапол», обусловливает
дальнейший рост применения полиолефинов.
Штапол — конструкционный стеклотермопласт — представляет собой
листовой полимерный штампующийся материал толщиной 0,8—5,0 мм,
состоящий в основном из 25—40 % рубленого (по 50 мм) стекло-
волокна и 60—75 % полиолефинов — ПЭНД или полипропилена.
Штапол используется как полуфабрикат для производства крупно-
габаритных изделий методом штампования в холодных пресс-формах.
При этом заготовки предварительно нагревают до 180—200 °C. Штампо-
вание штапола осуществляется на оборудовании и оснастке, исполь-
зуемых при изготовлении изделий из металлического листа. Давление
штампования зависит от материала и конфигурации изделия и колеб-
лется от 5 до 10 МПа. Длительность цикла штампования 20—50 с.
Поливинилхлориды (ПВХ) представляют собой высокомолекулярные
продукты полимеризации винилхлорида, содержащие до 56,8 % связан-
ного хлора. Это обеспечивает им пониженную горючесть. ПВХ способны
пластифицироваться различными пластификаторами, что позволяет полу-
чить на их основе как жесткие, так и эластичные материалы.
Пластмассы на основе ПВХ можно разделить на две группы: содер-
жащие и не содержащие пластификаторы. Пластифицированный ПВХ
выпускается под названием пластиката ПВХ. Непластифицированный
ПВХ называют винипластом.
135
Пластикат ЛВХ получают смешением ПВХ с пластификаторами,
которые снижают температуру стеклования и вязкого течения материала,
значительно облегчая его переработку. С увеличением содержания
пластификатора повышается морозостойкость материала, возрастает отно-
сительное удлинение при растяжении, но понижается механическая проч-
ность, ухудшаются его диэлектрические свойства. Из-за миграции пласти-
фикатора при эксплуатации материал теряет эластичность. Пластиката
легко перерабатываются методом экструзии, имеют хорошую морозо-
стойкость, высокое относительное удлинение, из них можно получить мяг-
кие тонкие пленки, прозрачные трубки, искусственную кожу, а также листы
для вакуумформования деталей интерьера автомобиля. Материал отли-
чается высокой стойкостью к бензину, антифризу, воде. На изготов-
ление автомобиля идет более 15—20 кг ПВХ, главным образом
пластифицированного.
В автомобильной промышленности применяются пластикаты следую-
щих основных марок: В-60М, В-70М, В-80М, В-90М (ТУ 6-01-629—75);
И-40-13 (ТУ 6-01-1992—75, ГОСТ 5960—72); ПБ-2, ПА-1, ПВ-1
(ТУ 6-01-630—76), (В этот марочный ассортимент пластикатов не вклю-
чены пластикаты для искусственной кожи, пленки ПВХ + АБС, а также
материалы, используемые в производстве и обслуживании автомоби-
ля — пластикаты листовые для футеровки гальванических ванн, для за-
щиты подвесок гальванических ванн и т. д.)
Пластикаты широко применяются в конструкции автомобиля для
водо-, бензо-, антифризостойких гибких трубок, профилей (в том числе
металлизированных), изолирующих прокладок, буферов, подлокотников,
бачков стеклоомывателя, ковриков багажника, окантовок, гнезд засте-
жек, застежек и т. д.
Большое распространение получили пластикаты в виде пластизолей,
которые предназначены для зашиты днища кузова, герметизации свар-
ных швов, деталей фильтрующего элемента воздушного фильтра и крышек
фильтрующего элемента, фильтрующего элемента масляного фильтра
и т. д. Наибольшее применение находят пластизоли Д-1А (ТУ 6-01-969—
79), Д-4А (ТУ 6-01-680—76), Д-7А (ТУ 6-01-749-82).
Винипласты — жесткие пластмассы на основе ПВХ — получают сме-
шением ПВХ со стабилизаторами и наполнителями. Композицию тща-
тельно перемешивают, а затем подвергают пластификации на вальцах,
каландрах или в экструдере при 160—180 °C. Материал имеет достаточно
высокие механические свойства, хорошую химическую, водо- и грибо-
стойкость. Недостатком винипласта является невысокая теплостойкость
и низкая ударопрочность.
В автомобильной промышленности винипласт (ТУ 6-01-737—76, марка
УВ-10) применяется для изоляционных кожухов, прокладок и т. п.
Однако используется он ограниченно, несмотря на сравнительно невысо-
кую стоимость.
ПОЛИСТИРОЛЬНЫЕ ПЛАСТИКИ
Полистиролы — полимеры, полученные полимеризацией стирола или
сополимеризацией этого мономера с другими мономерами (акрилонитри-
лом, метилметакрилатом, а также каучуками: бутадиеновым, бутадиен-
стирольным и т. д.).
Полистирол, т. е. полимер, полученный полимеризацией стирола, обла-
дает высокой водостойкостью, прекрасными диэлектрическими свойствами,
136
хорошей химической стойкостью. Основные недостатки полистирола:
низкая атмосферостойкость (склонность к быстрому старению), невысо-
кая термическая стойкость, склонность к растрескиванию, низкие проч-
ностные свойства (особенно ударная вязкость), плохая бензостойкость.
Поэтому чистый полистирол не применяется в конструкции автомо-
биля. Широкое применение находят сополимеры стирола: АБС — трой-
ной сополимер акрилонитрилбутадиена и стирола, МС — сополимер сти-
рола с метилметакрилатом, МСН — тройной сополимер с метакрилатом
и акрилонитрилом, а также ударопрочный полистирол. Эти сополимеры
могут перерабатываться как литьем под давлением, так и прессованием,
а АБС — пластики экструзией, вакуумформованием и т. д.
Ударопрочный полистирол (УПС) представляет собой продукт сопо-
лимеризации стирола с каучуком. Материал имеет хорошую водо-
стойкость и ударную вязкость, может окрашиваться в различные цвета.
Основной недостаток — низкая тепло- и светостойкость, поэтому не реко-
мендуется использовать его в деталях, подверженных воздействию пря-
мых солнечных лучей. При действии бензина, керосина, растворителей
механические свойства УПС резко ухудшаются.
Применение УПС (ОСТ 6-05-406—80, марки УПМ-0612Л и УПМ-03Л)
в конструкции автомобиля ограничено такими деталями, как тройник омы-
вателя ветрового стекла, корпус подлокотника, вкладыш заводского знака,
кнопка звукового сигнала, козырьки, некоторые внутренние панели ав-
тобуса.
Материал МС получают сополимеризацией стирола с метилметакрила-
том, а МСН — с метилметакрилатом и акрилонитрилом. Сополимеры
выпускают окрашенными и неокрашенными, они имеют повышенный блеск
в изделиях и высокую светопроницаемость. Сополимеры, особенно МСН,
отличаются хорошей атмосферостойкостью, низким водопоглощением;
МСН стоек к бензину и смазочным маслам. Сополимеры МСН и МС
выпускаются по ГОСТ 12271—76 и применяются в основном для изго-
товления отражателей света, рассеивателей, крышек включения сигнала,
накладок заводских знаков, деталей спидометра, подфарников и т. д.
Сополимеры АБС, или АБС-пластики, получают сополимеризацией
стирола с акрилонитрилом в присутствии бутадиенового или бутадиен-
стирольного каучука. По сравнению с ударопрочным полистиролом
АБС-пластики обладают более высокой механической прочностью, доста-
точной тепло-, морозо- и атмосферостойкостью. Они стойки к воздейст-
вию бензина, смазочных масел. Сополимеры АБС хорошо перераба-
тываются, в том числе в крупногабаритные изделия, различными
методами — литьем под давлением, вакуумформованием и т. д. Детали из
АБС-пластика имеют хороший декоративный вид. Этот материал яв-
ляется одним из основных в конструкции автомобиля. Однако, несмотря
на хороший внешний вид, высокие механические свойства и большой ас-
сортимент, сополимеры АБС вытесняются другими полимерными мате-
риалами. Это объясняется сравнительно высокой стоимостью АБС-плас-
тиков, которая в ряде случаев делает их неконкурентоспособными с дру-
гими пластмассами. Например, для интерьера автомобиля вместо сопо-
лимеров АБС начали использовать полипропилен и его модификации,
не уступающие ему как по механическим свойствам, так и по внешнему
виду.
В автомобильной промышленности применяются следующие марки
АБС-пластика: АБС-0809Т, АБС-2020, АБС-1002Т (ТУ 6-05-1587—79)
и АБС-2020АСТ (ТУ 6-05-198—80). Из АБС-пластика этих марок формуют
кожухи вентилятора отопителя, кожух облицовочный вала руля, панель
137
внутренней крышки вещевого ящика, облицовку панели приборов, ре-
шетку радиатора, кожух радиатора отопителя, корпус сопла, ручки
и заслонки воздуховодов, облицовки стоек, дверей, боковины, арки задка,
полки багажника, ручки, эмблемы, корпуса фонарей и т. д.
Фторопласты — это техническое название всех полимеров фтор-
производных этиленового ряда. Фторопласты можно рассматривать как
полиэтилен, у которого все или часть атомов водорода замещены фто-
ром.
Своим внешним видом и поверхностью полимеры напоминают пара-
фин, имеют очень низкий, по сравнению с большинством веществ, коэф-
фициент трения.
Отечественная промышленность выпускает более 100 различных про-
дуктов на основе фторопластов (пластмасс, суспензий, различных компо-
зиций, труб, шлангов и т. д.). Наиболее важное техническое значение
имеют фторопласты-4 (фторлон-4), -4Д, -4М, -3, -ЗМ и др.
В автомобильной промышленности применяют главным образом, хотя
и незначительно, фторопласт-4.
Фторопласт-4 .(ГОСТ 10007—80) получают полимеризацией тетрафтор-
этилена: По химической стойкости фторопласт-4 превосходит все извест-
ные пластмассы и металлы. Термическая стабильность этого полимера
очень высока: его диэлектрические и механические свойства при темпера-
турах до 200 °C не изменяются в течение многих недель.
Фторопласт-4 обладает высокими диэлектрическими свойствами. Его
диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь —
один из самых низких для твердых тел при всех частотах. Этот полимер
отличается высокими механическими свойствами, низким коэффициентом
трения, свойствами самосмазываемости. Наряду с этим он имеет низ-
кую теплопроводность и твердость. Под действием нагрузки материал
становится хладотекучим.
В автомобильной промышленности фторопласт-4 используется как
антифрикционный материал с высокими теплофизическими свойствами.
Коэффициент трения фторопласта-4 по стали, в зависимости от нагрузки,
приведен ниже:
Нагрузка, МПа 0,1 0,3 1,0 2,0
Коэффициент трения 0,4 0,1 0,06 0,05
При наличии смазки этот показатель примерно в 2 раза меньше.
Динамический коэффициент трения фторопласта-4 по стали без смазки
при нагрузке «2 МПа зависит от скорости скольжения: при скорости
4 см/с он составляет 0,05, при 160 см/с повышается до 0,27.
Применение фторопласта-4 в конструкции автомобиля ограничено от-
сутствием метода переработки, обеспечивающего крупносерийное и мас-
совое производство, высокой стоимостью и дефицитностью материала.
Методы получения формованных изделий из фторопластов напоминают
методы порошковой металлургии — прессование порошка при комнатной
температуре с последующим спеканием при температуре (370±10) °C.
Детали из фторопласта-4 изготавливают обычно механической обработ-
кой заготовок на металлорежущих станках при высоких скоростях реза-
ния и малых подачах режущего инструмента.
Если изделия эксплуатируются при температуре не более 200 °C и к
точности и стабильности их размеров не предъявляются очень высокие
138
требования, можно применять штампование изделий из фторопласта-4,
для чего заготовку, нагретую до 380 °C, помещают в пресс-форму,
нагретую до 320 °C, и быстро прессуют при давлении 10—35 МПа; ох-
лаждение производят медленно до температуры 30—40 °C, не снимая дав-
ления.
Полиметакрилаты представляют собой полимеры эфиров метакриловой
кислоты. На основе полиметакрилатов выпускают листовые и гранулиро-
ванные материалы, а также порошки и пленки. В зависимости от назначе-
ния гранулированные материалы и порошки перерабатывают в изде-
лия литьем под давлением, экструзией и прессованием, а листовые
материалы (органические стекла) формуют специальными методами.
Наибольшее практическое значение имеет полиметилметакрилат.
Для изготовления автомобильных деталей методом литья под давле-
нием применяются дакрил 2М (ТУ 6-01-707—72) и дакрил 2МО
(ТУ 6-01-544—73), представляющие собой сополимеры метилметакрилата
(98 %) с метилакрилатом (2 %). Эти материалы имеют низкую плот-
ность и высокие механические показатели. По прозрачности, легкости
сухого окрашивания, атмосферостойкости, стойкости к действию бензина,
масел, повышенных и пониженных температур (от -ф-60 до —60 °C) и
другим свойствам они превосходят поливинилхлорид и полистирол.
Дакрилы применяются в автомобильной промышленности для дета-
лей светотехнического оборудования (рассеивателей, стекол фонарей и
бортовых сигналов и т. д.).
Полиамиды (ПА) представляют собой высокомолекулярные полимеры,
содержащие в основной цепи макромолекулы амидную группу. Соотно-
шение метиленовых и амидных групп в составе ПА определяет такие
основные свойства полимера, как температура плавления, водопоглоще-
ние, эластичность, морозостойкость и т. д.
Удачное сочетание высокой механической прочности и малой плот-
ности с хорошими антифрикционными и диэлектрическими свойствами,
химической стойкостью к маслам и бензину делают полиамиды одними из
важнейших конструкционных материалов. Детали из ПА выдерживают
нагрузки, близкие к нагрузкам, допустимым для цветных металлов и
сплавов. Исследование антифрикционных свойств ПА в зависимости от
нагрузки, скорости скольжения и рода смазки (или при отсутствии
ее) показало, что ПА характеризуются низким коэффициентом трения и
уступают в этом отношении только фторопласту и полиформальдегиду.
Однако по износостойкости и несущей способности ПА, особенно напол-
ненные, значительно превосходят фторопласт, полиформальдегид и поли-
карбонат. При этом, чем выше давление, тем меньше коэффициент тре-
ния ПА. Данные о зависимости динамического коэффициента трения
ПА-6 и ПА-610 по стали от состояния поверхности трения и нагрузки
(скорость 1,17 см/с) приведены в табл. 3.5. Значения коэффициен-
тов трения некоторых полиамидов по стали приведены ниже:
ПА-610 0,26—0,32
ПА-12л (ПА-12-11-1) 0,28—0,30
ПА-6 0,20—0,22
13»
Таблица 3.5. Зависимость коэффициента трения полиамидов по стали от нагрузки
Нагрузка, МПа • ПА-6 ПА-610
сухое трение смазка водой смазка маслом сухое трение смазка водой смазка маслом
6 0,124 0,134 0,1 0,117 0,113 0,094
10 0,115 0,120 0,097 0,108 0,104 0,093
15 0,106 0,106 0,092 0,098 0,095 0,091
20 0,100 0,096 0,088 0,094 0,091 0,089
25 0,095 0,084 0,084 0,091 0,090 0,087
30 0,092 0,082 0,080 0,088 0.088 0,085
35 0.092 0,077 0,075 0,085 0,085 ' 0,083
40 — — — 0,082 0,084 0,080
Полиамиды можно перерабатывать литьем под давлением, экстру-
зией, центробежным литьем и заливкой. Последние два метода приме-
няют для производства крупногабаритных деталей или блоков, из которых
механической обработкой получают детали. Узкий диапазон плавления
(7—10 °C) и низкая вязкость расплава не позволяют перерабатывать
ПА прессованием.
Для изготовления автомобильных деталей нашли применение следую-
щие ПА и их стеклонаполненные модификации: ПА-610, ПА-12, ПА-6,
ПА-66, стеклонаполненные — ПА-610С (П68С-30), ПА-6-210АС
(КС-30, КОС-ЗО), 66ДС (АС-30), 211ДС.
ПА-610 представляет собой продукт поликонденсации соли СГ (соли
себациновой кислоты с гексаметилендиамином). По значениям показателя
текучести расплава и модуля упругости он превосходит практически
все термопласты, а сочетание небольшого водопоглощения с хорошими
прочностными свойствами и тепломорозостойкостью делает возможным
использование ПА-610 в ответственных деталях антифрикционного назна-
чения. Однако применение ограничено его высокой стоимостью. Из
ПА-610 (ГОСТ 10589—87) изготовляют методом литья под давлением
вкладыши и втулки опорных тяг рулевой трапеции, ручки фиксато-
ров шарнира, вкладыши и рычаги управления коробкой передач, фильтр
топливного насоса и другие втулки и вкладыши.
ПА-12 — продукт гидролитической полимеризации <о-додекалактама в
присутствии кислых катализаторов. Этот материал имеет небольшую плот-
ность, отличается незначительным водопоглощением. Свойства и размеры
изделий из него отличаются стабильностью. ПА-12 хорошо работает на
знакопеременный изгиб, это самый эластичный из рассматриваемых ПА,
имеет хорошие антифрикционные и электрические свойства. К недостат-
кам материала относится низкая теплостойкость по сравнению с дру-
гими ПА. Для производства автомобильных деталей (скоб, хомутов тру-
бок, трубок, языков замка дверей, защелок замков и т. п.) применяется
ПА-12 (ОСТ 6-05-425—76), ПА-12-10 (П-12Л), ПА-12-20.
ПА-6 — продукт полимеризации е-капролактама. ПА-6 — самый
дешевый материал из полиамидов. По механическим свойствам он превос-
ходит другие ПА, имеет хорошие антифрикционные свойства. Основным
недостатком материала является нестабильность размеров из-за высокого
водопоглощения. В автомобильной промышленности ПА-6 (ОСТ 6-06-09—76),
ПА-6-110, ПА-6-210/310 применяется для втулок валика педали сцепле-
ния, валика акселератора, изолирующей втулки рычага указателя и дру-
гих втулок, пластины опоры педали акселератора, пробки горловины
140
бачков, поводка тяги выключения замка двери, ползуна направляю-
щей стойки опускного стекла двери, опоры шаровой тяги привода управ-
ления коробки передачи, штуцеров, шайб, розеток, корпусов распреде-
лителя нагретого воздуха.
ПА-66 (анид) —продукт поликонденсации соли АГ (химическое назва-
ние— полигексаметиленадипамид). По сравнению с другими полиами-
дами имеет высокую прочность, хорошую теплостойкость, а также срав-
нительно низкую стоимость. У него хорошие антифрикционные и электро-
изоляционные свойства, но большее водопоглощение, чем у ПА-610.
Из ПА-66 (ОСТ 6-06-360-74, OCT 6-06-С23—79) выпускаются авто-
мобильные детали типа втулок педалей сцепления и тормоза, распор-
ных втулок, втулок дуги обивки крыши, ограничительных втулок, гаек-
барашков крепления запасного колеса, шестерен корпуса привода спидол
метра, шайб, колодок контактных для наружных и внутренних штек-
керов, каркасов катушек, пистонов крепления, вкладышей шарового
кольца, скоб, вентиляторов системы охлаждения и т. д.
Одним из путей улучшения свойств ПА является наполнение их
стекловолокном или дисперсными наполнителями типа графита, дисуль-
фидамолибдена, талька и т. д. Оптимальные свойства имеют ПА, содер-
жащие 20—30 % стекловолокна.
Стеклонаполненные ПА, содержащие 20—30 % стекловолокна, вы-
пускаются по ГОСТ 17648—83 следующих марок: ПА-610ДС, ПА-6-2 ЮАС,
ПА-66ДС, а также ПА-6-211ДС.
Механическая прочность и теплостойкость ПА, наполненных стекло-
волокном, увеличивается по сравнению с ненаполненными в 2—3 раза.
Значительно возрастают и сопротивление ползучести, усталостная проч-
ность, износостойкость (последняя — в 5—10 раз).
Термический коэффициент линейного расширения армированных ПА в
2—3 раза меньше, чем у ненаполненных, и равен коэффициенту линейного
расширения алюминия.
Стеклонаполненные ПА применяют в автомобильной промышленности
для изготовления деталей с жесткими размерными допусками, работаю-
щих в интервале температур от —60 до 150 °C, а также деталей,
несущих нагрузки. Это — ограничители хода шестерни, рычаги включе-
ния привода, крыльчатки, шестерни, корпуса предохранителей, корпус
клапана бензобака и карбюратора, крышки картера сцепления, бачки
радиатора отопителя, чашка нижняя шарнира наружного зеркала, де-
тали топливной аппаратуры, различные втулки и др.
Дисперсные порошкообразные наполнители (графит, дисульфид мо-
либдена) вводят в ПА для улучшения антифрикционных и электри-
ческих свойств. В зависимости от назначения наполненного ПА дисперс-
ные наполнители добавляют в количестве от 1,5 до 40 % (мае.). Введе-
ние дешевых и доступных наполнителей снижает стоимость материала,
придавая ему специальные свойства.
Полиформальдегиды (ПФ) — это продукты полимеризации формаль-
дегида (старое название СФД) и триоксана с диоксоланом (СТД). Они
сочетают высокий модуль упругости при растяжении и изгибе с достаточно
большой ударной вязкостью. По показателям долговременной прочности
при растяжении и изгибе и по усталостной прочности эти материалы
превосходят все другие термопласты, включая полиамиды, поликарбо-
наты и полифениленоксид. Теплостойкость при изгибе при высоких нагруз-
141
ках у образцов из полиформальдегидов выше, чем у других термо-
пластов, включая ПА-610, а коэффициент трения по стали близок к этому
показателю для ПА. Антифрикционные марки ПФ имеют коэффициент тре-
ния 0,15—0,20. Полиформальдегиды значительно превосходят ПА по водо-
стойкости: при эксплуатации в водной среде механические свойства ма-
териалов изменяются незначительно. Эти материалы удачно сочетают
хорошие электротехнические свойства с высокой механической прочностью
и водостойкостью.
При нормальных и пониженных температурах они устойчивы ко всем
без исключения органическим растворителям, слабым кислотам и основа-
ниям. Полиформальдегиды имеют хорошую сырьевую базу и в перспек-
тиве являются интересным конструкционным материалом. В настоящее
время стоимость полиформальдегидов высока, что ограничивает их приме-
нение. К недостаткам этих материалов следует отнести невысокую
стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей и светостойкость. Ос-
новной метод переработки — литье под давлением.
В автомобильной промышленности применяются полиформальдегиды
марок ПФ-Л-1, ПФ-Л-2, ПФ-Л-3. Из них изготавливают корпуса жиклера
омывателя, поводок пружины замка капота, кольца распорные, втулки,
кулачки, поршни, толкатели, корпуса клапанов, детали карбюратора
(муфты и др.), топливных насосов, трубопроводов, ручки дверей, пере-
ключатели и т. д.
Поликарбонаты (ПК) представляют собой термопластичные полимеры,
получаемые поликонденсацией эфиров или хлорангидрида угольной кис-
лоты с диоксисоединениями.
ПК обладают целым комплексом свойств, в котором сочетаются высо-
кая механическая прочность и ударная вязкость, незначительное водо-
поглощение, стойкость к атмосферным воздействиям, стабильность
свойств и размеров изделий в широком интервале температур.
ПК имеют хорошие теплофизические свойства, допускающие работу
изделий в интервале от —100 до 135 °C. Для ПК характерны высокие
показатели электрических свойств, которые сохраняются в широком интер-
вале температур и частот, хорошие антифрикционные свойства (коэф-
фициент трения по стали — 0,3), стойкость к бензину, моющим сред-
ствам, маслам. Одним из больших достоинств ПК является то, что из
него можно получать оптически прозрачные стекла с высоким свето-
пропусканием, в том числе окрашенные. Высокая атмосферостойкость
и ударная прочность позволили применять этот материал для бамперов
легковых машин. Существенно сужает область применения ПК его высо-
кая стоимость. ПК перерабатывается в изделия всеми методами перера-
ботки термопластов.
Для деталей автомобильной промышленности применяются ПК-2,
ПК-3, ПК-4 (ТУ 6-05-1668—80) и дифлоны, окрашенные в массе
(ТУ 6-05-1762—76). Из ПК изготавливают рассеиватели и светофильтры
для осветительной аппаратуры, где температура Фри эксплуатации подни-
мается выше 90 °C и диакриловые пластики размягчаются: корпуса фо-
нарей, заслонки воздухопровода обогрева ветрового стекла, обода колес
и т. д. В настоящее время на «Москвич-2141» устанавливается бампер
из ПК, который имеет следующие физико-механические свойства:
142
Плотность, кг/мэ 1200
Прочность, МПа:
при растяжении 650—670
,. изгибе 950
Удельная ударная вязкость. кДж/м2, не менее:
с надрезом 60
без надреза Не разру-
шается
Модуль упругости при растяжении 2400
и изгибе, МПа
Морозостойкость, °C —90
Теплостойкость по Вика, °C 160—170
Эти бамперы значительно легче металлических и выдерживают без
деформации удар при скорости до 8 км/ч.
Полиэфирными стеклопластиками принято называть композиционные
материалы, содержащие стекловолокнистые наполнители (ткани, маты,
рубленые нити) и связующие на основе ненасыщенных полиэфирных
смол.
В состав связующего входят ненасыщенные полиэфирные смолы,
инициатор отверждения, ускоритель и другие добавки, обеспечивающие
требуемые для переработки или эксплуатации свойства стеклопластиков.
Отличительные особенности этих материалов — возможность перера-
ботки их при низких давлениях (от 0,1 до 8—10 МПа) и температуре
«20 °C с применением инициатора и ускорителя.
В автомобильной промышленности в зависимости от состава связую-
щего и вида наполнителя применяются два основных вида материа-
лов: стеклопластики контактного формования и препреги.
Стеклопластики контактного формования содержат наполнитель —
стеклоткань или стекломат — и связующее, обеспечивающее отверждение
материала при температуре не ниже 20 °C. Материал получается' в мо-
мент изготовления детали путем послойной пропитки и укладки стеклона-
полнителя в форму.
Краткая технология получения изделий из этих материалов изложена
ниже в разделе «Контактное формование крупногабаритных изделий из
стеклопластиков».
Физико-механические свойства стеклопластиков контактного формова-
ния зависят от вида и содержания стеклонаполнителя, правильности
и тщательности соблюдения технологии и т. д.
Главным достоинством и особенностью этих материалов является
возможность получения крупногабаритных панелей на простой оснастке
при комнатной температуре и без применения давления. Недостатки
этого процесса — высокая трудоемкость, а также длительный цикл произ-
водства деталей.
Стеклопластики контактного формования рекомендованы для создания
образцов и выпуска небольших серий кузовных крупногабаритных па-
нелей, а также целых кузовов легковых автомобилей и кабин грузовых
машин, а также больших панелей типа обтекателей.
Для крупносерийного и массового производства крупногабаритных
кузовных автомобильных панелей применяются рулонные пластики-
полуфабрикаты— препреги АП-70А, АП-66А (ТУ 6-11-298—84),
ППМ-1СМ, ППМ-40 (ТУ 6-11-587—84).
143
Препреги представляют собой полностью готовые к переработке пред-
варительно пропитанные, защищенные с обеих сторон пленкой мате-
риалы, содержащие стекловолокнистый наполнитель, инициатор отвер-
ждения, внутреннюю смазку и т. д. За рубежом эти материалы называют
стеклопластиками SMC.
Препреги перерабатываются в изделия методом горячего прессова-
ния в закрытых хромированных пресс-формах. Перед прессованием полу-
фабрикаты освобождаются от пленки. Дозируют материалы взвешива-
нием. Заготовка для прессования имеет простую форму, размер ее
'/2—3/4 оформляющей полости матрицы, что позволяет автоматизиро-
вать процесс загрузки заготовки в форму и извлечение готовой детали.
Время изготовления детали 40—60 с на 1 мм толщины изделия, удельное
давление прессования 3—8 МПа.
В настоящее время из препрегов выпускаются панели капота, ко-
жухи радиаторов отопителей, арки боковины, внутренние панели дверей,
корпуса и крышки аккумуляторных батарей, облицовки радиаторов грузо-
вых автомобилей, кожухи вентиляторов и др.
Высокие механические свойства (см. табл. 3.1) в сочетании с возмож-
ностью переработки их при низком давлении делают препреги перспектив-
ными для производства крупногабаритных деталей. Недостатком сущест-
вующих марок отечественных препрегов является большая усадка связую-
щего при прессовании, что приводит к проявлению волокон стекла на
поверхности деталей. Недостаточно высокое качество поверхности пре-
пятствует изготовлению из них наружных кузовных панелей легкового
автомобиля.
За рубежом разработаны и широко применяются для изготовления
передних панелей, панелей капотов, багажников малоусадочные препреги.
В некоторых автомобилях все горизонтальные панели (крыша, капот,
багажник и т. д.) отпрессованы из малоусадочных препрегов LMC.
Фенопласты — пластмассы на основе фенолоформальдегидных смол —
наиболее давно известный и широко распространенный вид пластмасс.
Фенолоформальдегидную смолу получают путем реакции поликонденса-
ции между фенолом и формальдегидом в присутствии щелочных или
кислых катализаторов.
В зависимости от наполнителя фенопласты подразделяются на
порошкообразные, волокнистые, слоистые материалы. Фенопласты, со-
держащие порошкообразные наполнители (древесную муку, минераль-
ные наполнители и т. д.), называют пресс-порошками. Фенопласты, содер-
жащие наполнитель в виде хлопчатобумажных волокон, называют во-
локнитами, а в виде стеклянных волокон — стекловолокнитами. Если фено-
пласты имеют в качестве наполнителя ткани, то они называются тексто-
литами, если бумагу — гетинаксами.
Отличительной особенностью фенопластов являются: хорошие диэлек-
трические показатели, высокие механические свойства, низкое водопогло-
щение, хорошие химические свойства. По существу в фенопластах
универсальность свойств сочетается с относительно низкой стоимостью.
К недостаткам фенопластов следует отнести высокое давление пере-
работки, возможность окраски только в темные тона.
Основной метод переработки фенопластов — прессование, но пресс-
порошки можно перерабатывать и литьем под. давлением.
144
В автомобильной промышленности для производства деталей приме-
няются следующие фенопласты.
Пресс-порошки типа О — общего назначения (03-010-02, 028-210-02
и др., ГОСТ 5689—79) — рекомендованы для ненагруженных и неармиро-
ванных деталей общего назначения, к механическим свойствам кото-
рых не предъявляются высокие требования. Из пресс-порошков типа О
изготавливают держатели фланцев, изолирующие втулки, шайбы, ручки,
пепельницы и т. п.
Пресс-порошки типа Э (Э9-342-73, Э6-014-30, ГОСТ 5689—79) при-
меняются для армированных и неармированных деталей электротех-
нического назначения, автотракторных деталей электрооборудования
(изолирующих устройств, крышек распределителя и т. п.).
Пресс-порошки типа Вх (5-010-73, ГОСТ 5689—79) — для изготов-
ления деталей электротехнического назначения, работающих в условиях
повышенной влажности и высоких температур.
Пресс-порошки типа Сп — специального назначения (Сп 3-342-02,
К-214-2,ТОСТ 5689—79) — отличаются повышенными механическими и
электрическими показателями, тропикостойки, применяются для армиро-
ванных и неармированных деталей электротехнического оборудования,
эксплуатация которых допустима в среде бензина и масла.
Волокниты типа У (У1-ЗО1-О7, ГОСТ 5689—79) — применяются для
изготовления деталей технического назначения, к которым предъяв-
ляются требования повышенной прочности на ударный и статический
изгиб, кручение, например кожух радиатора отопителя, крышки аккумуля-
торной батареи и т. д.
Стекловолокнит АГ-4В (ГОСТ 20437—75) — отличается высокой проч-
ностью, тепло- и морозостойкостью, хорошей ударной вязкостью и электро-
техническими свойствами. Для переработки стекловолокнита требуется
высокое давление, что вызывает преждевременный износ пресс-форм
и не позволяет прессовать крупногабаритные кузовые панели. Из стекло-
волокнита АГ-4В изготавливают кожух вентилятора отопителя, крушку
аккумуляторной батареи, корпус вентилятора отопителя задка, стакан
фильтра и т. д.
Дозирующиеся стекловолокниты (ДСВ-2-Р-2М, ДСВ-4-Р-2М,
ГОСТ 17478—72) — по сравнению с материалом АГ-4В имеют улучшен-
ные технологические свойства и более однородны по механическим свой-
ствам (коэффициент вариантности 10—20 %, для АГ-4В 20—30 %).
Из стекловолокнитов прессуют детали электроизоляционного назначе-
ния — кожухи вентиляторов, крышки аккумуляторных батарей.
Текстолиты (ПТ, НТК, ГОСТ 5—78) — материалы с хорошими меха-
ническими, электротехническими и теплофизическими свойствами. При-
менение этого материала ограничено необходимостью получения изделия
из отпрессованной заготовки механической обработкой, дефицитностью
хлопчатобумажной ткани, высокой стоимостью. Из текстолита изготав-
ливают шестерни распределительного вала, крыльчатки водяного насо-
са, шайбы уплотнительные и изолирующие, кнопки клапанов топлив-
ного насоса, изолирующие прокладки, а также некоторые детали анти-
фрикционного назначения.
Гетинаксы (марки I. II, ГОСТ 2718—74) — имеют хорошие диэ-
лектрические свойства, которые сохраняются до 120 °C. Эти материалы
применяются только в виде плоских листов, из которых можно штампо-
вать несложные детали; основное применение гетинаксы находят для из-
готовления изолирующих прокладок, печатных плат, уплотнителей и дру-
гих деталей.
145
пали
Полиуретанами (ПУ) называют высокомолекулярные соединения,
получаемые взаимодействием диизоцианатов с многоатомными спир-
тами, а также с простыми или сложными полиэфирами. На основе ПУ
выпускаются практически все известные типы материалов и изделий: на-
полненные, армированные, вспененные, ламинированные и другие, в виде
плит, листов, блоков, профилей, волокон, пленок и т. д. На основе ПУ
изготавливаются эластичные, полужесткие и жесткие материалы. Изде-
лия и конструкции из полиуретанов используют во всех отраслях
промышленности. Одним из основных потребителей ПУ является автомо-
бильная промышленность. В конструкции современного отечественного и
зарубежного легкового автомобиля ПУ прочно занимают первое место
среди пластмасс.
В отечественной автомобильной промышленности ПУ применяются как
в виде термопластов, перерабатываемых методом литья под давлением, так
и в виде вспененных материалов, получение изделий из которых может
осуществляться различными методами.
Полиуретановые термопластичные эластомеры, или термопластич-
ные полиуретаны (ТПУ),— полимеры, сочетающие свойства вулканизо-
ванных каучуков и обычных термопластов. Сырьем для получения
ТПУ служат олигомерные сложные или простые эфиры, диизоцианаты и
диолы, применяемые в качестве удлинителя цепи. В зависимости от исполь-
зуемого полиэфира и соотношения компонентов могут быть получены
термопластичные полиуретаны с различными свойствами. Термопласты на
основе простых олигоэфиров обладают повышенной морозостойкостью.
Благодаря повышенной гидролитической стойкости срок службы изделий
из ТПУ в 5 раз больше, чем у изделий на основе сложных олиго-
меров. ТПУ перерабатываются в изделия теми же методами, что и обыч-
ные термопласты.
Термопластичные ПУ (ТУ 6-05-221-536—82) витур Т-1413-85 и витур
Т-0333-85 пока только начинают применяться в конструкции автомо-
биля для ограничителя хода, отбоя амортизатора тяги, втулки тяги внут-
реннего замка передней двери, рукояток, вкладышей, грязезащитных
чехлов, шестерен, подшипников скольжения. Отличительная особенность
этих материалов — хорошие водо-, износостойкость и демпфирующие
свойства. Некоторые физико-механические и электрические показатели
витуров приведены в табл. 3.1 и 3.4, температура эксплуатации этих
материалов — от —60 до 80 °C.
Вспененные полиуретаны (ППУ) в промышленности получают при
взаимодействии гидроксилсодержащих полиэфиров, ди- или полиизоциа-
натов и воды в присутствии катализатора и стабилизатора пены. При
взаимодействии изоцианата с водой выделяется диоксид углерода, кото-
рый обычно и служит вспенивающим агентом.
В зависимости от значений кажущейся плотности ППУ подразде-
ляются на эластичные (мягкие), полужесткие и жесткие.
Эластичные ППУ выпускаются либо в виде листов, блоков, рулонов,
либо в виде отдельных компонентов, из которых затем получают изде-
лия непосредственно на заводе их смешением.
Основными перспективными марками эластичных ППУ для листов,
блоков и рулонов, из которых механическим путем вырубают автомобиль-
ные детали, являются неогнеопасные ППУ-Э-40НО, ППУ-Э-75НО,
ППУ-Э-165НО (ТУ 6-05-1897—80). Вырубкой получают подлокотники,
обивки спинки и подушки сидения, набивки противосолнечных козырь-
146
ков, подложки обивок арок, дверей, боковин, крыш, уплотнителей засло-
нок обогрева ног, кожухи вентилятора отопителя, воздухопровода обо-
грева ветрового стекла и т. д.
Для получения эластичных формованных деталей (т. е. деталей, ко-
торые изготавливают заливкой пенополиуретановой композиции непосред-
ственно в форму с последующим вспениванием и отверждением) ис-
пользуются рецептуры типа ППУ-201-1 (ТУ 6-05-248—72) и различные ре-
цептуры эластичных ППУ для конкретных деталей, например формовых
набивок подушек и спинок сидений автомобиля ВАЗ. Примерный состав
эластичных ППУ для получения формованных деталей:
Массовая
доля, ч.
Простой эфир лапрол-3003 100
Водорастворимая силиконовая добавка 1.2
Катализаторы:
октоат олова 0,1
Дабко 0,25
Толуилендиизоцианат 41
Вода 3,2
Эта рецептура в соответствии с ТУ 6-05-1460—71 должна обеспе-
чить производство на линии набивок сидений со следующими свойствами:
несущая способность — 16—45 кг, эластичность по отскоку — более 35 %,
предел прочности на разрыв при растяжении — более 800 г/см3, удлинение
при разрыве — более 120 %.
Полужесткие ППУ применяются главным образом путем заливки
в предварительно отформованную облицовочную пленку АБС+ ПВХ.
Эти материалы используют для деталей, связанных с пассивной
защитой водителя и пассажира (накладки панелей приборов, дверные
накладки, стойки, подлокотники и др.).
В нашей стране выпускается несколько марок заливочных полужест-
ких ППУ: ППУ-202-1 (ТУ 6-05-234—72), ППУ-202-2 (ТУ 6-05-229—72),
ППУ по ТУ 6-05-1461—76 (для изделий ВАЗа), ТУ 6-05-1685—75 (для
изделий из полужесткого ППУ, облицованных пленкой типа АБС-)-ПВХ)
и т. д. Свойства некоторых из них приведены в табл. 3.6.
В настоящее время полужесткие ППУ в интерьере автомобилей для
деталей пассивной защиты уверенно вытесняются интегральными ППУ.
Жесткие ППУ являются теплошумоизоляционными материалами,
отвечающими современным требованиям автомобилестроения.
Незначительное водопоглощение ППУ позволяет использовать их в ка-
честве антикоррозионной защиты металлов при выполнении основной
Таблица 3.6. Физико-механические свойства полужестких ППУ
Показатели Марки
ППУ-202-l ППУ-202-2 ППУ по ТУ 6-05-1461—76
Структура Плотность кажущаяся, кг/м2 Закрытоячеистая 200—250 130—250 100—200
Прочность при растяжении, МПа, не менее 0,5 0,2 0,15
Относительная остаточная деформация 10 5,0—10 10
за 72 ч при 50 %-м сжатии и температуре 20 °C, %, не менее Эластичность по отскоку, %, не менее 50—70 50—60 30—40
Рабочая температура, "С -604-100 -604-100 —
Водопоглощение, %, не менее 3 3 —
147
функции — теплоизоляции, а также для плавучих конструкций (автомо-
билей-амфибий и др.). Одним из важнейших показателей жестких ППУ
является их тепло- и морозостойкость; их можно эксплуатировать как
при высоких, так и при низких температурах. Область рабочих темпера-
тур для некоторых рецептур составляет от —60 до 150 °C.
На основе жесткого ППУ изготовляют трех- и многослойные конст-
рукции («сэндвич»-конструкции) панелей крыши и боковин и др.
Преимущество ППУ перед большинством известных пенопластов в том,
что композицией в жидком виде можно заполнить полости между выбран-
ными оболочками, например наружной и внутренней панелями боковины
кузова, что значительно упрощает технологию изготовления многослой-
ных конструкций. Напылением можно нанести ППУ на поверхности любой
кривизны и уклона, причем толщина получаемого слоя практически не-
ограничена. При этом повышается прочность панелей и их устойчи-
вость к образованию вмятин. Теплоизоляционный жесткий ППУ можно ис-
пользовать для автомобилей-рефрижераторов и специальных автобусов
северного и тропического исполнения.
Основные марки, технология получения, свойства жестких ППУ при-
ведены в главе 5.
В последнее время все большее развитие получают интегральные
ППУ. Это пенопласты, состоящие из пористой сердцевины и плотной
оболочки, образующихся одновременно при заливке в форму предвари-
тельно смешанных компонентов: ди (три)-изоцианата и сложного или про-
стого полиэфира. Вспенивание происходит за счет выделения газооб-
разных продуктов в ходе реакции, при этом образуется описанная струк-
тура.
Характерными особенностями этих материалов являются их низкая
плотность, высокие прочность и сопротивление раздиру, а также хорошие
тепло- и виброизоляция, шумо- и энергопоглощение. Поверхность из-
делий из интегральных ППУ может быть текстурирована в процессе из-
готовления под кожу, ткань или любые другие натуральные или синте-
тические материалы, а также поддается отделке эмалями и лаками, при-
меняемыми в автомобильной промышленности.
Перечисленный комплекс свойств позволяет использовать эти мате-
риалы при изготовлении деталей автомобиля, обеспечивающих внутрен-
нюю и наружную безопасность, экономичность в эксплуатации и повышен-
ную комфортабельность.
В конструкции интерьера автомобилей для изготовления различ-
ных накладок и облицовок салона, повышающих травмобезопасность,
широко применяют интегральные ППУ плотностью 200—300 кг/м3. Из
них изготавливают рулевые колеса, облицовки щитка приборов, подго-
ловники, консоли, рукоятки рычагов переключения передач, подлокот-
ники, облицовки дверей и т. п., т. е. все те детали, которые изготавли-
вались из полужесткого ППУ, и даже при необходимости сиденья и спинки,
цикл формования которых составляет 20—30 с. При использовании ин-
тегральных ППУ можно отказаться от обивочных материалов для об-
тяжки многих деталей, что значительно уменьшает трудоемкость и повы-
шает качество изделий.
Для автомобильной промышленности разработано несколько отечест-
венных марок интегральных, эластичных и полужестких ППУ.
Создание интегральных ППУ с высокой плотнос’ью, приближаю-
щейся к плотности монолита (700—950 и даже 1100 кг/м3), обеспечило
этим материалам новую большую область применения — производство
наружных энергопоглошаюгцих деталей: накладок бампера, бамперов, об-
ив
Таблица 3.7. Физико-механические свойства мелкоячеистых ПУ,
применяемых для наружных панелей и бамперов
Показатели Ненаполненные рецептуры Рецептура со стекловолокном
Плотность, кг/м3 900—950 1100
Прочность при растяжении, МПа Относительное удлинение, %: I3--14 25—27
при 20 °C 300 350
при —30 °C 190 240
Прочность на раздир, Н/см 50—54 126—127
Твердость по Шору Модуль упругости при растяжении, МПа: 91 (шкала А) 62 (шкала Д)
при 20 °C 90—92 428-430
при —30 °C — 510 860—870
Напряжение при 50 %-м удлинении, МПа ~50 ~ 125
лицовок фар, блоков, содержащих бампер, спойлер, облицовку фар,
подфарники и радиатор. В новых моделях автомобиля ВАЗ-2108 и
2109 из интегральных пенополиуретанов (называемых также мелкоячеи-
стым полиуретаном) изготавливаются детали передка, а также решетки
радиатора (в этом случае применения материал содержит «15 % стекло-
волокна). Механические свойства некоторых мелкоячеистых ПУ даны в
табл. 3.7.
Этролы — термопластичные композиции, состоящие из эфиров целлю-
лозы, пластификаторов, стабилизаторов, красителей, наполнителей и не-
которых других добавок.
Эти материалы имеют хорошие прочностные свойства, окрашиваются
в массе, могут перерабатываться литьем под давлением, экструзией,
прессованием.
В автомобильной промышленности применяется ацетилцеллюлозный
этрол АЦЭ (ТУ 6-05-1528—78) марок АЦЭ-40А, АЦЭ-55А, АЦЭ-55АМ и
ацетобутиратцеллюлозный этрол АБЦЭ (ТУ 6-05-1418—78) марки
АБЦЭ-15ДСМ. Нитроцеллюлозный этрол НЦ в настоящее время исполь-
зуется ограниченно.
АЦЭ по сравнению с АБЦЭ имеет пониженную водостойкость и
морозостойкость, но лучшие механические свойства при обычных темпера-
турах. При эксплуатации АЦЭ растрескиваются; применяются в конструк-
ции грузовых автомобилей для рулевых колес, приборных щитков, кан-
тов, крючков, декоративных профилей, различных накладок и ручек
управления.
АБЦЭ превосходят АЦЭ по морозо-, тепло-, водостойкости и, что
очень важно, очень тропикостойки. АБЦЭ применяются для аналогич-
ных деталей легковых автомобилей. Высокая стоимость этролов и их не-
достаточные химическая и атмосферостойкость вынуждают заменять эти
материалы другими пластмассами, например, типа морозостойкого поли-
пропилена.
Полифениленоксиды — теплостойкие термопласты на основе фенилен-
оксида. Отличительными особенностями этих материалов являются вы-
сокая ударная вязкость, превышающая в 3 раза и более ударную
149
вязкость стеклонаполненных полиамидов, широкий рабочий интервал тем-
ператур (от —40 до 140 °C), небольшая плотность, высокая стабиль-
ность размеров и стойкость к ползучести, самозатухающие свойства
(негорючесть), хорошие электротехнические свойства.
Эти материалы хорошо перерабатываются методом литья под дав-
лением, экструзией, выдуванием, штампованием и т. д. Изделия из
полифениленоксида можно обрабатывать механическим путем, окраши-
вать в массе, металлизировать, у них хороший внешний вид.
Полифениленоксиды (арилоксы, норилы) нашли широкое примене-
ние в конструкции новых отечественных моделей, например автомобиля
ВАЗ-2108. В этой модели автомобиля панель приборов, щитки панелей
приборов, опора полки багажника, кожух отопителя, ряд деталей вентиля-
ции кузова (корпуса, заслонки, лопатки, толкатели лопаток, сопла и т. д.)
выполнены из полифениленоксида.
В настоящее время для производства этих деталей разработана
отечественная марка полифениленоксида арилокс-2114 (ТУ 6-05-231-320 —
83) со следующими свойствами:
Плотность, кг/м3 1060
Ударная вязкость (без надреза), кДж/м2 35
Водопоглощение за 24 ч, % 0,1
Теплостойкость по Вика при нагрузке 1 кг, °C 148
Усадка, % 0,6—0,7
Технологические свойства этого материала обеспечивают производство
деталей типа панели приборов.
Перспективно применение стеклонаполненных модификаций полифе-
ниленоксидов для крупногабаритных наружных деталей типа передних
крыльев легкового автомобиля, задних и боковых панелей, панелей дверей
и других вертикальных панелей, причем для этих деталей они могут с
большим успехом конкурировать с мелкоячеистым полиуретаном. Если
взять условно за 100 % массу металлического крыла, то крыло из стекло-
наполненного мелкоячеистого полиуретана на 46 %, а из стеклонаполнен-
ного полифениленоксида — на 50 % легче стального. Основное преиму-
щество стеклонаполненного полифениленоксида — возможность окраски
автомобильных деталей непосредственно на технологической линии
окраски всего кузова совместно со стальными деталями при температуре
Таблица 3.8. Свойства стеклонаполненных полифениленоксндов (норилов), приме-
няемых для наружных облицовочных панелей
Показатели Марки
GTX-830 GTX-910 GTX-901
Плотность, кг/м3 Прочность, МПа: 1310 1100 1100
при растяжении 160 57 54
при изгибе Модуль упругости, МПа: 220 100 90
при растяжении 9000 2150 2150
при изгибе Ударная вязкость с надрезом, кДж/м2: 7000 2100 2000
по Шарли 7 > 15 12
по Изоду 85 250 175
Теплостойкость по Вика, °C > 240 > 220 215
Коэффициент линейного расширения, °C 2,3-10~5 1,1 9-Ю-5 9-Ю-5
Водопоглощение за 24 ч, %, не более 0,5 0,9
Усадка, % 0,3—0,5 1.2—1,6 1,2—1,6
150
сушки до 170 °C; выдерживают сушку при 180 °C в течение 0,5 ч. Цикл
формования переднего крыла из полифениленоксида составляет 55—65 с.
Свойства некоторых стеклонаполненных полифениленоксидов (нори-
лов) для наружных облицовочных панелей автомобилей представлены
в табл. 3.8.
Полимерные материалы в конструкции автомобиля применяются для
различных деталей (крупногабаритных, нагруженных, узлов электро-
оборудования, систем питания и охлаждения двигателя, внутренней
отделки и салона, общего назначения и др.). Исходя из условий работы
деталей и назначения, применяются различные пластмассы.
Отечественный и зарубежный опыт применения пластмасс в кон-
струкциях легковых автомобилей с учетом физико-механических, тех-
нологических, стоимостных и других показателей позволил разрабо-
тать рекомендации по выбору полимерных материалов для основных
групп деталей, которые приведены в табл. 3.9.
ки: решетки радиаторов,
спойлеры, колпаки колес
и др.
Детали пассивной защиты:
панели приборов
подлокотники
подголовники
бамперы
рулевые колеса
внутренние накладки
дверей
Амортизационные детали:
прокладки
подушки и спинки си-
дений
Крупногабаритные детали
кузовов:
крылья
капоты
багажники
панели дверей
наружные
внутренние
+
151
Продолжение
Группы узлов и деталей автомобилей I ПЭНД I |пэвд ] Г Полипропилен Полистиролы, АБС-лластики Термопласты, армиро- ванные стекловолокном и другими наполните- лями Стеклопластики (пре- преги) I Полиуретаны | Полифениленоксиды I Полиамиды I I Полиформальдегиды Поликарбонаты I I Фенопласты I | Акрилаты Полиэтилентерефталат I Лавсан 1 [ ПВХ
Емкостные детали для хра-
нения жидкостей:
топливные баки 4- +
маслобаки 4-
расширительные бачки 4-
ящики аккумулятор- +
ных батарей
бачки омывателей + 4-
бачки для тормозной 4- 4-
жидкости
Корпусные детали:
кожухи + + + + +
крышки корпусов -j- +
коробки 4- + + +
кожухи отопителей 4-4- + +
корпуса воздушных + 4-
фильтров
Рабочие органы крыльчат- + + + +
ки вентиляторов, насосов,
компрессоров и т. д.
Детали зацепления и ре- 4- 4-4-4-
менных передач: зубчатые
и червячные колеса, зве-
здочки, шкивы, храповики
Детали систем питания, 4-4-4- 4- 4-
охлаждения и смазки дви-
гателя: трубки, пробки,
фильтры, масленки и т. д.
Детали узлов трения: под- 4- + + + + 4-
шипники скольжения, втул-
ки, вкладыши шарниров
Светотехнические детали: 4-4- +
плафоны, рассеиватели,
задние фонари, указатели
поворотов и т. д.
Детали общего назначе- 4- 4- 4- 4- 4-4- 4-4-
ния: рукоятки, щитки,
кнопки, ручки, колпачки
Детали информационного 4-
назначения: фирменные
таблицы, схемы, шкалы,
таблички на пленке и т. д.
Детали, подвергающиеся 4-4- 4- + +
электромеханическим на-
грузкам, электроизоляци-
онного назначения: крыш-
ки распределителей, кол-
лекторы, катушки, пере-
ключатели, контактные ко-
лодки, платы и т. д.
Детали внутренней отдел- 4-4- "Ь
ки салона кузова: декора-
тивные профили, прошвы
Детали теплошумоизоля-
ции кузова, капота, пола 4- 4-
152
МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТМАСС
Основными методами переработки пластмасс, применяемых для дета-
лей конструкционного назначения, являются: прессование, литье под дав-
лением, экструзия, вакуумформование, экструзионное выдувное формо-
вание и др.
В практике ремонтных служб и автолюбителей находят примене-
ние такие методы, как напыление полиэфирных материалов, склеива-
ние, сварка, свободная заливка (литье без давления), механическая
обработка, неспецифические (для основного производства) методы пере-
работки стеклопластиков и т. д.
Ниже приводятся краткие данные по методам переработки пласт-
масс, применяемых в основном производстве, более подробно рассматри-
ваются методы переработки пластмасс, которые используются для дета-
лей мелкосерийного и опытного производства, автолюбителями и ремонт-
ными службами.
ПРЕССОВАНИЕ
Это один из основных методов переработки реактопластов в изде-
лия. Сущность метода заключается в формовании изделий под давле-
нием из пресс-материалов, нагретых до вязкотекучего состояния, непосред-
ственно в полости формующего инструмента — между матрицей и пуан-
соном. В течение сравнительно короткого времени пребывания в этом
состоянии к материалу прикладывается давление, действующее вплоть
до окончательного отверждения расплава и оформления детали. В резуль-
тате отверждения образуется сетчатая пространственная структура мате-
риала. Он делается жестким, неплавким и нерастворимым продук-
том. Поэтому изделие извлекают из пресс-формы без охлаждения сразу
Таблица 3.10. Типовые режимы прессования автомобильных деталей из термореактивных
пресс-материалов
Материал Температура, °C Удельное давление, МПа Выдержка под дав- лением на 1 мм тол- щины изделия, мин Режим термообработки изделий Расчет- ная усадка, %
при пред- вари- тельном подогреве без пред- вари тельного подогрева при пред- вари- тельном подогреве без пред- вари- тельного подогрева темпера- тура, °C вы- держ- ка, ч
Фенольные пресс-порошки
типа О 160—190 150—180 24—34 0,25-0,5 0,3-0,7 120—150 2—4 0.4—0,8
типа Э 170—200 170—190 39—59 0,7—1,2 1,0-1,5 180 4 0,4—0,7
типа Вх 160—170 150—170 24—34 1,0-2,5 — — — 0,4—0,8
типа Сп 160-190 150—180 29—39 0,5—0,8 0,7-1,0 120—150 2-4 0,4—0.8
Волокниты 160-180 150-180 24—84 1,0—1,5 — — — 0,3—0,6
Стекловолокнит АГ-4В 160—180 150—180 29—59 0,5—0,8 0,7—1,0 140—150 2—3 0,15
Дозирующийся стекловолокнит ДСВ-2-Р-2М Полиэфирные 150—180 140—170 29—59 0,5-0,8 0,7—1,0 150 2-3 0,15
стеклопластики:
препреги типа АП-66 — 135±5 3—10 — 0,5—1.0 — — 0.3—0,4
препреги типа АП-70 — 140±5 3—10 — 1,0—1,2 — — 0,3—0,4
153
после отверждения. При прессовании термопластов требуется попере-
менный нагрев и охлаждение пресс-формы.
Типовые технологические режимы переработки прессованных материа-
лов, применяемых в автомобиле, приведены в табл. 3.10.
В автомобильной промышленности все фенольные пластики, такие как
пресс-порошки, волокниты, стекловолокниты, а также листовые полуфаб-
рикаты, из которых получаются механическим путем изделия (тексто-
литы, гетинаксы), перерабатываются прессованием. Этим методом пере-
рабатываются также полиэфирные пресс-материалы (препреги).
Прессование применяется также для переработки термопластов в
производстве крупногабаритных изделий и используется в практике
автолюбителями для получения заготовок из термопластов (оргстекло,
полистирол и т. п.), а при наличии качественной пресс-формы — и слож-
ных деталей.
Это один из основных методов переработки термопластичных мате-
риалов. Сущность метода состоит в следующем: термопласт разогре-
вается в цилиндре литьевой машины до вязкотекучего состояния и под
большим давлением впрыскивается в предварительно сомкнутую охлаж-
денную инжекционную форму, в которой происходит оформление и охлаж-
дение изделия.
Таким образом, при переработке термопластов литьем под давлением
происходят физические процессы разогрева и размягчения материала в
Таблица 3.11. Технологические свойства основных термопластов, применяемых в кон-
струкции автомобиля, перерабатываемых литьем под давлением
Термопласт Литьевая усадка,% Допустимая влажность, % ПТР, г/10 мин Режим сушки
температура, °C время, ч
ПЭВД 1,0—5,0 0,1 0,5-7,0 70—80 1 ПЭНД 1,5 0,1 0,5—7,5 80—90 1 Полипропилен 1,0—2,5 0,1 0,1—3,5 90—100 1 Морозостойкий полипро- — 0,2 0,4—1,2 80—95 1 пилен (силпон-4) Поливинилхлорид 0,5—2,0 0,3 0,5—3,5 60—90 1 Полистиролы: полистирол УПМ 0,4—1,2 — 2,0—10,0 — — сополимеры МС 0,4—1,2 — 0,6 — » МСН 0,4—1,2 — 0,7—2,0 — — АБС-пластики марка 2020 0,3—0,7 0,1 8,0—20,0 75—85 2—3 ч в слое 2—3 см » 1000Т 0,3—0,7 0,1 3,0—14,0 — Тоже Дакрил-2М 0,3—1,0 0,02—0,2 0,8—2,0 80—90 1 Полиамиды ПА-610 0,7—2,0 0,15—0,25 7,0—15,0 80—90 5 Полиамиды ПА-6-11-108 0,7—2,0 0,15—0,25 1,5—6,5 80—90 5 и др. Стеклонаполненные по- 0,4—0,5 0,15—0,25 — 80—90 5 лиамиды Полиформальдегиды 1,5—5,5 0,2 7,5—10,0 85 5 Дифлон 0,5—1,0 0,015 1.5—12,0 110—120 6—8 Полифениленоксид 0,5—0,7 — — 95—ПО 2
154
Таблица 3.12. Режимы литья под давлением термопластов и термообработки изделий
из них
Материал Режим литья Режим термообработки изделий
темпе- ратура, расплава, °C давление, МПа темпе- ратура формы, °C среда темпе- ратура, °C продол- житель- ность, ч
ПЭВД 170-220 60—100 30-60 Горячая вода 40—80 2
ПЭВД 180-250 80—120 50-60 То же 40—80 2
Полипропилен 200-280 80—140 60-80 — — —
Морозостойкий полипропилен 180-240 80-140 40-70 — — —
Непластифицированный ударо- прочный ПВХ 120-160 50-150 40-60 — —
Ударопрочный полистирол УПМ 190-230 100-150 50-70 Воздух 70—75 12-24
Сополимеры стирола МС, ПСН 180-230 110—140 40-60 65—70 5-6
АБС-пластик 200-240 100-160 70-80 — — —
Дакрил 180—240 100—120 80-90 Воздух 80-85 0,3
Полиамиды ПА-610 и др. 220—270 80-140 50-90 Жидкость ПЭС-5 200 2
Полиамиды стеклонаполненные 150-230 100-120 75-85 — — —
Полиформальдегиды 170-210 120-150 60-90 Воздух, масло 130— 140 160 0,25 0, IS- О.40
Поликарбонат 220-230 100-150 80-100 Воздух, силиконовое масло 130* 135** 2* 1,5**
Этролы 170—220 100—120 40-70 — — —
Полифениленоксид 250—290 100 80-110 — — —
• Для неармированных изделий. •* Для армированных изделий.
устройствах для нагрева и пластикации и охлаждения отформованных
из этого материала изделий в форме. На этом принципе работают все
литьевые машины для пластмасс. Методом литья под давлением перера-
батываются в изделия гранулированные или порошкообразные термо-
пластичные материалы.
Технологические свойства термопластов, применяемых в конструкции
автомобиля, приведены в табл. 3.11, а типовые режимы их переработки
литьем под давлением — в табл. 3.12.
До недавнего времени в автомобильной промышленности этот метод
применялся главным образом для получения малогабаритных деталей
массой от 2 до 150 г. В настоящее время методом литья под давлением от-
ливают крупногабаритные детали (решетки радиаторов, панели приборов,
бамперы и т. д.). Это стало возможным благодаря созданию нового мощ-
ного перерабатывающего оборудования и новых технологических марок
АБС-пластика, морозостойкого полипропилена, полифениленоксида, поли-
карбоната и других материалов.
Экструзией называется метод непрерывного выдавливания материала
через отверстие определенного сечения. Получение изделий этим мето-
дом осуществляется в экструдере и заключается в следующем: материал
в виде порошка или гранул загружается в бункер, из которого непрерывно
транспортируется шнеком к головке экструдера; при движении масса по^
лимера гомогенизируется и нагревается до определенной температуры;
155
Таблица 3.13. Технологические свойства и режимы переработки экструзионных термо-
пластов, применяемых в автомобильной промышленности
Материал ПТР, г/10 мин Насып- ная плот- ность, кг/м3 Допу- скаемая влаж- ность, % Режим сушки Температура, °C Давле- ние, МПа
темпера- тура/0 С время, ч цилиндра головки
ПЭВД 0,3—3,0 350—550 1,5—3,0 70—80 0,5—1.5 150—175 200—170 — ПЭНД 1 7—8.0 400—550 2,5—5,0 80—90 0.5—1.0 165—225 165—170 10—18 Полипропи- 0,2—0.4 450—550 1,3—3,5 80—100 0,5—1.5 185—230 230—240 15—20 Поливинил- 3,08-15,0 450—800 0,5-1.0 — — 150-210 180—230 10-20 хлорид (ие- пластифици- ЙоТйвинил- — 450-800 0,5-1,0 — - 110-140 140-160 15-20 хлорид (пла- 120—200* 190—210* о 15* стифициро- ванный для профилей и кантов) Ударопроч- 2,0 500-600 0,4-0,8 — - 170-200 195-20о ный полисти- рол УПМ АБС-пластик 2,5-14,0 350- 550 0,1 70-80 2-4 170-180 800-230 20—2.5 Дакрил-2МО 0,5—2,5 600—700 0,5—1,0 80—120 4—5 (под — — — вакуумом) Полиамид 0,5.—4.0 600—700 0,2—2,5 — — — — — ПА-12Э Поликарбо- 1,0—3,5 700—800 0,1 120 — — — — нат ПК-1 * Для тонкостенных разнотолщинных изделий сложного профиля.
в головке материал проходит под давлением через калибровочное от-
верстие и принимает требуемую форму.
В автомобильной промышленности экструзией получают листы и
пленки из АБС-пластика для вакуумного формования деталей интерьера
автомобиля, декоративные профили и различные трубки из ПВХ и т. д,
В табл. 3.13 приведены технологические свойства и режимы перера-
ботки экструзионных термопластов, применяемых в автомобильной про-
мышленности.
Основными методами переработки листовых термопластов являются
пневмо- и вакуумформование. Листы, нагретые до температуры высоко-
эластического состояния и герметично закрепленные на форме, прини-
мают конфигурацию готового изделия под действием сжатого воздуха
(пневмоформование) или атмосферного давления за счет создания ва-
куума между формой и материалом (вакуумное формование).
В автомобильной промышленности для формования деталей интерьера
из пленок АБС + ПВХ и листов из АБС-пластика и других изделий при-
меняется главным образом вакуумное формование. Это объясняется тем,
что в конструкции автомобиля пока используются листовые и пле-
ночные материалы толщиной до 4—5 мм и давления 0,060—0,085 МПа, ко-
торое создается при этом методе, достаточно для формования изделий.
Для получения изделий из толстых заготовок, а также изделий с глу-
бокой вытяжкой и сложной конфигурацией применяют метод пневмофор-
мования, обеспечивающий давление от 0,15 до 2,5 МПа.
156
Таблица 3.14. Тепловые режимы переработки листовых и пленочных
термопластов методом термоформования
Материал Температура, °C
нагрева заготовки формообразую- щей оснастки вспомогатель- ного формующе- го инструмента
ПЭВД 90—135 50—70 150
ПЭНД 120-135 40—50 60—150
Полипропилен 150-200 50—90 130—160
Поливинилхлорид 100-160 40—50 60—150
Ударопрочный полистирол 110-150 50—65 80—120
АБС-пластик 140—160 40—50 75-115
Поликарбонат 190-230 45—55 —
Этролы 130—170 110—120 —
Основными преимуществами метода вакуумного формования явля-
ются простота конструктивного оформления процесса и возможность
быстрого изготовления сравнительно дешевой оснастки (деревянной,
пластмассовой, гипсовой и т. д.). Это обусловливает применение метода
для производства крупногабаритных деталей интерьера автомобилей (как
серийных, так и при разработке новых моделей), а также в прак-
тике ремонта автомобилей и в работе автолюбителей.
В табл. 3.14 приведены тепловые режимы переработки методом
пневмо- и вакуумформования термопластов, применяемых в автомобиль-
ной промышленности.
Для изготовления деталей сложной формы в некоторых случаях
применяется механическое формование (штампование). Оно осущест-
вляется в формующем инструменте с сопряженными размерами. На ниж-
нюю часть формы (матрицы) кладут разогретую заготовку, затем опус-
кают пуансон, который обжимает ее и придает форму готового изделия.
Для удаления воздуха в матрице и пуансоне предусмотрены отверстия.
При механическом формовании может применяться также и несопряжен-
ный инструмент — эластичный пуансон и жесткая матрица. В этом слу-
чае заготовка устанавливается над матрицей и оформляется в изделие бла-
годаря обжатию ее эластичным пуансоном, закрепленным в обойме.
Еще один вид механического формования — вытяжка на пуансоне (про-
тяжка). В этом случае заготовку помещают в зажимную раму и при-
дают определенную форму, вдавливая ее в пуансон. При этом форма
пуансона может не совпадать с внутренней формой изделия. Меняя
относительные размеры рамы и пуансона, можно получать изделия с раз-
личным углом наклона стенок (до 90°).
Механическое термоформование (штампование) по характеру ближе
всего к ковке изделий из металла. Этим методом хорошо перераба-
тываются полиолефины, полистиролы (включая и стеклонаполненные).
В отличие от ковки металлов, к пластмассовым заготовкам приклады-
вается статическое давление (от 40 до 70 МПа).
Для листовых термопластов пригодны все виды операций штампова-
ния, которые применяются для металлов (вырубка, пробивка, просечка,
гибка, вытяжка, объемное формование и т. д.).
Этим методом можно производить гибку листа для получения угловых
профилей, реже труб и обечаек для изготовления емкостей. Например,
при получении углового профиля лист укладывается на стол-шаблон и
нагревается по будущей линии сгиба с помощью нагревателя. Нагрев
длится до тех пор, пока консольная часть заготовки под действием силы
тяжести не начнет загибаться После этого вручную или с помощью
157
Таблица 3.15. Технологические режимы раздувного формования
Полимеры Температура, °C Усадка, % Примечание
расплава формы
ПЭВД 125—160 15-30 1,2—2,0 Давление сжатого возду-
пэнд 160-220 15-30 1,5-3,5 ха для раздува в завися-
Полипропилен 180—240 30-60 1,2—2,0 мости от объема загото-
Поливинилхлорид жест- 175—190 15—30 0,6—0,8 вок:
кий 0,1—1 л — 0,4 МПа
Полистирол 160—240 40-65 0,5—0,8 1,0—5 л — 0,5 »
П ол и м ети л м ета крил ат 260—270 40—60 0,5—0,8 5—100 л — 0,6 »
Полиамиды 250-270 20-40 0,5—2,2 100-250 л — 0,8 »
Поликарбонат 240-280 50-70 0,5-0,8 > 250 л — 1,0 »
какого-либо привода загнутая часть листа поджимается к столу-
шаблону и удерживается в таком положении вплоть до охлаждения
изделия.
Каждый из рассмотренных методов переработки листовых и пленоч-
ных материалов имеет особенности, не позволяющие производить изде-
лия сложной конфигурации или глубокой вытяжки. В связи с этим раз-
работаны методы, сочетающие элементы механической вытяжки с по-
мощью вспомогательного инструмента и вакуумного или пневмоформо-
вания.
В табл. 3.14 приведены рекомендуемые температуры нагрева заго-
товок из термопластов при их формовании на пневмо- и вакуумформо-
вочных машинах с нагревателями открытого типа, а также температур-
ные режимы для формообразующей оснастки и вспомогательного фор-
мующего инструмента.
В последнее время широкое распространение начинает приобретать
формование объемных изделий из термопластов методом раздува сжа-
тым воздухом заготовок, получаемых экструзией. Процесс получения
деталей этим методом заключается в следующем. Заготовка, имеющая вид
рукава, трубы и т. д., сразу же после выхода из экструдера помещается
в форму и между двумя пленками рукава или внутрь трубы подается под
давлением воздух, материал рукава или трубы, находясь в состоянии,
близком вязкотекучему, раздувается и прижимается к стенкам формы,
образуя таким образом полое изделие.
В автомобильной промышленности этим методом изготавливаются
бачки омывателей, расширительные бачки, бачки радиаторов отопителей,
масляные баки и т. д. Осваивается производство топливных баков из
полиэтилена низкого давления.
Технологические режимы для различных термопластов приведены в
табл. 3.15.
Для защиты металлических поверхностей от коррозии, для получения
антифрикционных и других эксплуатационных характеристик материала
в изделиях и особенно для восстановления размеров трущихся поверх-
ностей металлических деталей широко начинает применяться метод на-
пыления полимерных материалов.
Таблица 3.16. Параметры напыления композиций на основе термопластичных полимеров
Марка композиций Темпе- ратура предва- рительно- го нагре- ва изде- лия, °C Время нанесе- ния, с Темпе- ратура оплавле- ния, °C Время оплав- ления первого слоя, мин Число слоев Время оплав- ления послед- него слоя, мин Условия охлаждения
П-ПО-226 250—270 4—8 200—220 3-5 2—3 10—15 На воздухе
Н5-59П 240—280 10-16 140—160 5-10 1-2 60—90
ПВХ-713 240-280 6-8 230-250 1—3 1 — В воде
ПВЛ-212 240—270 4—10 240-260 2—4 1-2 3-5 На воздухе
АПН 240—270 4-6 200—210 2—3 1 — » »
ПП-54, ПП-610, 250—280 6-10 210—230 3-5 1 — В горячем
ПП-АК80/20 масле
Ф-ЗОП 240—260 10—20 240—250 30 3-4 30-60 На воздухе
Ф-40ДП 260-280 10—20 275—290 30 4—6 60 В воде
Ф-4МП 320-420 10—20 390 30 4—7 90 На воздухе
Пентапласт А 280-330 6—10 220—250 5—15 2-3 10—30 В воде *
* После охлаждения в воде пеитапластовое покрытие нагревают до 100 °C и выдерживают
в течение 60 мин.
Таблица 3.17. Параметры напыления композиций на основе термореактивных полимеров
и олигомеров
Марка композиции Температура предва- рительного нагрева, °C Время нане- сен и я слоя, с Режим оплавления и отверждения первого слоя Число слоев Режим оп- лавления и отверждения последнего слоя
темпера- тура *, °C время, мин тем- пера- тура*, °C время, ч
П-ЭП-177 (зеленая) 190—210 4—8 150—170 12—18 1—2 180 1,0
200 0,5
П-ЭП-177 (серая) 120—140 10—16 120—140 5—10 1-2 120 24,0
150 3,0
180 1,0
П-ЭП-971 (серая) 180-200 6-8 180—200 5—10 1—2 180 2,0
210 0,3
230 0,2
П-ЭП-219 (белая) — 10-20 180 60 1 —
200 30 1 —
П-ЭП-45 (серая) — 10—20 180 30 1 — —
200 20 1 — —
ЭВН-10 120—140 8—18 120—140 5—10 1—2 100 10,0
170—190 8—12 170-190 5—10 1-2 150 1,0
180 0,5
ЭП-49А 170-190 6-18 170—190 5-10 1-2 170 2,0
200 3,0
ЭП-49Д 150-170 6—10 150—170 5-10 1—2 140 10,0
УП-2191К 120-140 2-10 120—140 5-10 1—2 120 3,0
УП-2155 150—180 6—10 150 60 1 — —
180 120
УП-2111 140—160 6—10 120 120 1 — —
150 180
П-ПЭ-1130 —— 10—20 180 30 1 — —
ПАК-1138 — 20—30 200 30 1 — —
• Для каждой композиции приведены различные варианты режИм'оВ.
159
Таблица 3,18. Физико-механические свойства и интервал рабочих температур напы-
ляемых покрытий
Марка композиции Плотность. г/см5 Проч- ность при растяже- нии, .МПа Относитель- ное удлине- ние при раз- рыве, % Микротвер- дость, МПа Эластич- ность, мм Интервал рабочих температур, “С
Ф-ЗОП 1,68 35-40 200 49-69 5 -60-г-+130
Ф-40ДП 1,68 22-28 100—150 59—69 5 -60-4-+ 180
Ф-4МП 2,11 16-19 100—250 — 5 -60± +220
Пентапласт марки А 1.4 38-42 8-12 90—100 3,5-4.5 -0± +120
ПАК-II38 1,1 20-25 3—4 (0,8—0,85)* — -604-+ 120
П-ЭП-177 (серая) 1,1 62,5 5,5 60—100 5 -604-+ 120
П-ЭП-971 (серая) 1,23 56,0 4,0 (0,92)* 5 -604-+ 120
ЭП-49А 1,66 45,0 3.0-3,2 140-150 0,45 - 60 4- +150
УП-2155 1,43—1,64 55,0 3,1 (0,9)» 0,3 -604--г 150
ПП-АК-80/20 1,13 55-60 200-300 90-100 — -604-+100
ПВХ-713 1,25—1,3 15—20 240-280 55-65 5 ±60
П-ПО-226 0,94 10,0 20,0 50-60 5 ±60
115-59П 1,1 12—14 500-600 40-60 5 -60 ±+90
П-ВЛ-212 1.18-1,20 22—23 6,7—7,5 120-150 0,4 ±60
* Твердость по маятниковому прибору.
Процесс напыления заключается в следующем. Порошок полимера на-
носят на предварительно нагретую поверхность изделия, и под действием
теплоты, накопленной изделием, он оплавляется, образуя покрытие. Если
изделие тонкостенное и не может аккумулировать достаточный запас
теплоты для оплавления, процесс завершается в печи. Если порошку и
Т аблица 3.19. Рекомендации по выбору порошковых полимерных композиций для раз- личных условий Принятые обозначения: 4 рекомендуется; — не рекомендуется: ± рекомендуется ограниченно.
Вид покрытий Условия эксплуатации Порошковые композиции на основе '
фторопластов пентапласта акриловых смол эпоксидных смол полиамидов поливинилхлорида полиэфирных смол полиэтилена поливинилбутираля
Атмосферостойкие Атмосферные воздействия в различных климатических ус- ловиях открытых площадок (-604-+60 °C) + + + ± + + Ч~ ±
Водостойкие Морская, пресная вода и ее + + + + + + +
Маслобензостойкие Минеральные масла, смазки, бензин и пр. + + + + + + zb +
Химически стойкие Растворы кислот + + + + ± + + ± +
Термостойкие Растворы щелочей + + + + + + — + —
Повышение температуры от + 60 до +500 °C + + ± + + ± + ±
Электроизоляционные Электрический ток, коронные и поверхностные разряды + ± ± + ± ± ± ±
Антифрикционные Истирающее воздействие и аб- разивный износ + + — ± + ± ± ± —
160
изделию сообщать электрические заряды противоположных знаков, то
осаждение и удержание порошка на поверхности изделия осуществляется
за счет электрических сил. В этом случае процесс протекает в две
стадии: осаждение и затем оплавление порошка.
Существует более 20 различных способов нанесения порошкообраз-
ных покрытий. Наибольший интерес представляют вихревое и газопламен-
ное напыление. При вихревом способе напыления порошок, засы-
панный в резервуар, переводится во взвешенное «кипящее» состояние
с помощью газа, проходящего через пористое дно ванны или специаль-
ную пористую перегородку. Покрытие получают следующим образом:
изделие нагревают в печи до температуры на 100 150 °C выше темпера-
туры плавления полимера, окунают во взвешенный слой порошка,
встряхивают для удаления избытка порошка и затем помещают в печь.
Метод вихревого напыления оправдывает себя при получении покры-
тий на проволочных изделиях различного назначения, стержнях, плос-
ких и объемных изделиях простой конфигурации размером до 250 мм.
Оптимальная толщина покрытия 1,5—3,5 мм.
Газопламенный способ заключается в том, что частицы
порошка расплавляют, пропуская через пламя газовой горелки, и наносят
на подогретую поверхность изделия. Установки газопламенного напыле-
ния соединяют элементы газосварочного аппарата и установки пневмати-
ческого распыления. Толщина покрытий составляет от 0,4—0,6 до не-
скольких миллиметров и зависит от продолжительности напыления. Спо-
соб газопламенного напыления нашел применение для нанесения покры-
тий на крупногабаритные изделия: емкости, мешалки, гальванические
ванны и др. Широко используется для заделывания различных поверх-
ностных дефектов на металле (раковин, трещин), а также для шпатлева-
ния сварных швов и неровностей кузовов автомашин.
Для получения порошковых покрытий применяют композиции как на
основе термопластичных полимеров типа полиэтилена, поливинилхлорида
и т. д., так и на основе реактопластов (эпоксидных, полиэфирных и т. д.).
Композиции иногда составляются самим потребителем, но целесообразно
использовать фабричные готовые составы.
Технологические свойства, физико-механические характеристики ком-
позиций и интервал рабочих температур напыленных покрытий, а также
рекомендации к выбору порошковых полимерных композиций для раз-
личных условий эксплуатации представлены в табл. 3.16—3.19.
СВАРКА
Сваркой получают неразъемные соединения деталей из однородного
полимера за счет взаимного проникновения (диффузии) частиц поверх-
ностных слоев в расплавленном состоянии при определенном давлении
прижима. Существующие различные методы сварки пластмасс можно
условно разделить на 3 группы: сварка с помощью внешних источников
теплоты (нагретые газ, инструмент, присадочный материал, трение),
сварка с помощью внутренних источников теплоты (токи высокой частоты,
ультразвук) и так называемая химическая сварка.
Первые две группы используют для соединения термопластичных мате-
риалов. Химическая сварка является одним из перспективных методов
сварки термореактивных пластмасс на основе фенолоформальдегидных,
кремнийорганических, эпоксидных и ненасыщенных полиэфирных смол.
Промышленное применение получили следующие способы сварки: горя-
чим газом, контактным нагревом, трением, высокочастотная и ультразву-
6 Под ред. А. Я. Малкина 161
ковая. Выбор способа сварки обусловливается природой .материала,
конструкцией соединяемых деталей, требованиями к сварному соединению,
условиями работы изделия, а также необходимой производительностью.
В табл. 3.20 приведена способность к сварке различными способами ос-
новных термопластов и температурный режим сварки.
Сварка горячим газом производится специальными горелками
с помощью присадочного прутка и без него. Сущность способа заклю-
чается в том, что поверхность свариваемого термопласта и присадочный
пруток нагреваются горячим газом (воздухом, азотом, аргоном) и размяг-
чаются настолько, что при небольшом давлении происходит соединение
свариваемых элементов.
При сварке непленочного материала газовыми теплоносителями с при-
менением присадочного материала наиболее рациональны стыковые сое-
динения всех видов — угловые, тавровые, торцовые и швы внахлестку.
При сварке встык листов толщиной 2—6 мм выполняют V- и Х-образ-
ную разделку кромок. Угол разделки кромок 55—60°. При больших тол-
щинах рекомендуется увеличение его до 70—90°.
Швы внахлестку при сварке нагретым газом применяются редко, так
как прочность таких соединений при растягивающих и изгибающих
нагрузках почти в 5 раз меньше прочности стыковых. Сварка изделий с
присадочным прутком при нагреве газовыми теплоносителями имеет ряд
недостатков, главными из которых являются низкие прочность и пластич-
ность сварного шва. Этот метод часто применяют при изготовлении футе-
ровок электролизных и травильных ванн и др.
Сварка горячим газом без присадочного материала дает возможность
значительно повысить прочность соединения по сравнению с прочностью,
достигаемой при сварке с присадочным материалом.
Таблица 3.20. Свариваемость и температура сварки термопластов
Принятые обозначения: х - хорошая; у — удовлетворительная; — не сваривается.
Способ сварки Полиэтилен Винипласт Пластикат ПВХ Полиметилмет- акрилат (органиче- ское стекло) Полистирол Полипропилен Полиамиды
Горячим возду- хом X X X — X X X
Горячим инерт- ным газом X X X — У X X
Горячим возду- хом в смеси с продуктами го- рения У У У У У У
Нагретым инст- рументом X У X X X X X
Токами высокой частоты — X X У — — X
Ультразвуком X X X X — X X
Механическим трением — X X У X X У
Температура источника на- грева, “С 220—<260 230—<270 230—270 210—225 200 280 280—300 230—280
Температура сварки, °C 140—180 220—240 160—200 200—220 120—160 160—165 220—240
162
Для того чтобы изделие имело одинаковую толщину во всех сечениях,
кромки листов перед сваркой срезают под углом 20°, затем складывают
по кромкам, которые равномерно нагревают подогретым воздухом. Угол
наклона наконечника горелки к поверхности сварного шва выбирают
в зависимости от толщины материала. При толщине листа до 5 мм он ра-
вен 20—25°, а для сварки листов толщиной 10—20 мм — 30—45°.
Сварка нагретым инструментом — наиболее универсаль-
ный метод соединения изделий из полимерных материалов. Метод заклю-
чается в том, что свариваемое изделие, соприкасаясь со специальным
нагретым инструментом, разогревается в местах соединения и спрессовы-
вается чаще всего под давлением того же инструмента.
При сварке трением для нагрева материала используют теплоту,
получаемую в процессе трения свариваемых поверхностей при приложе-
нии давления. Режим процесса подбирают так, чтобы в течение нескольких
секунд концы деталей нагрелись до температуры перехода полимера в
вязкотекучее состояние, при котором возможно сваривание. В этот момент
движение деталей прекращается и под действием осевого давления они
прочно соединяются. Процесс сварки заканчивается естественным охлаж-
дением изделия, сжатого осевым усилием. Этим методом в производстве
можно приваривать горловину к емкостям из термопластов. Недостатком
метода является ограниченность конфигурации свариваемых изделий.
При сварке токами высокой частоты детали нагреваются в
высокочастотном электрическом поле до пластического состояния с одно-
временным сдавливанием. Нагрев происходит равномерно по всей массе
материала, помещенного между электродами, и основан на принципе
преобразования электроэнергии, полученной от высокочастотного генера-
тора, в тепловую. Этим методом в настоящее время свариваются мате-
риалы толщиной до 5 мм.
Ультразвуковая сварка относится к наиболее перспективным
способам соединения пластмасс в автомобилестроении. Под влиянием
ультразвуковых колебаний более 20 кГц в свариваемых деталях возникают
механические высокочастотные колебания, которые преобразуются в теп-
ловую энергию, идущую на создание шва между свариваемыми поверхно-
стями. Толщина материалов, свариваемых ультразвуком,— от 0,1 до 10»мм.
Можно применять этот метод и при сварке эластичных полимеров неболь-
шой толщины «0,05—1,5 мм.
Химическая сварка применяется для термореактивных полимер-
ных материалов, как правило, с наполнителем в виде порошков или стек-
лянных волокон. Этот метод основан на том, что поверхность пленки
термореактивной смолы имеет химически активные функциональные
группы, которые могут вступать в реакцию и образовывать химические
связи. До осуществления сварки необходим тесный контакт между соеди-
няемыми поверхностями. Иногда для ускорения процесса и повышения
надежности соединения на поверхность наносят присадки: при сварке
фенольных стеклопластиков типа АГ-У, ДСВ применяют пленку на основе
связующего БФ-4, при сварке препрегов на основе полиэфирных смол —
раствор гликольмалеинатной смолы в стироле (смола ПН-1, ПН-3 и т. д.)
с добавкой органических перекисей или гидроперекисей. Удельное давле-
ние сварки для фенольных стеклопластиков 4—5 МПа, а для изделий
из препрегов 2,5—3,0 МПа.
Если в настоящее время сварка пластмасс как технологический про-
цесс применяется для соединений автомобильных узлов еще мало, то при
создании крупногабаритных конструкций из полимеров, таких как панели
приборов, топливные баки, она получит широкое распространение.
6* 163
ЛИТЬЕ БЕЗ ДАВЛЕНИЯ (СВОБОДНАЯ ЗАЛИВКА)
Литье без давления — это формование изделий из жидких компози-
ций непосредственно в форме без приложения внешнего давления. Этим
методом производят изделия как из термопластов, так и из термореак-
тивных композиций.
При литье без давления термопластов мономер или смесь мономеров
с необходимыми добавками заливают в форму, в которой процессы струк-
турирования (или полимеризации) и формования изделия протекают
одновременно.
При литье без давления термореактивных полимеров процесс отвержде-
ния и получения твердого пластика связан с образованием трехмерной
сетчатой структуры. Этим методом можно изготовлять толстостенные и
крупногабаритные изделия без применения дорогостоящей оснастки,
а также заготовки практически любых размеров и массы с высокими
физико-механическими и электротехническими свойствами. Варьируя
рецептурой композиции, получают изделия с хорошими электротехни-
ческими, антифрикционными и другими специальными свойствами. Заго-
товки из термопластов, полученные этим методом, хорошо обрабаты-
ваются механическим способом. Механическим путем получают шестерни,
зубчатые колеса, втулки, подшипники скольжения и т. д. Термопластич-
ные композиции випакрил используют для литейных моделей и различной
инструментальной оснастки, приготовляя состав на месте.
Ниже представлены некоторые рецептуры композиций на основе
випакрила:
№ 1 Массовая
доля, ч.
Метилметакрилат марки В4 30
Стирол 10
Полиметилметакрилат марки Л1, би- 60
серный
Бензоилпероксид 1
Гипериз 3
Нефтенат кобальта 5
№ 2
Стирол 30—35
Акрилат мелкодисперсный марки АКР 65—68
Бензоилпероксид до 1
Пигменты 5—8
№ 3
Винилацетат 38—40
Полиметилметакрилат марки ЛI, би-
серный
Бензоилпероксид до 1,5
Пигменты 5—8
Рецептура № 1 отверждается при комнатной температуре в течение
24 ч, а № 2 и 3 — при 60—100 °C в течение 6—8 ч.
Физико-механические свойства термопластов и изделий из них, полу-
ченных литьем без давления, представлены ниже:
Капролон Ь Випакрил
Плотность, кг/м3 1150—1160 1200—1250
Прочность, МПа:
при растяжении 90—95 50—80
„ изгибе 120—150 60—100
„ сжатии 100—НО 80—120
164
Удельная ударная вязкость, кДж/м2 100—150 6—20
Твердость по Бринеллю, МПа 130-150 120—150
Теплостойкость по Вика, °C 190—220 70—80
Морозостойкость, °C — -30
Рабочая температура эксплуатации, °C -60-4-100 —
Водопоглощение за 24 ч, % 1,5-2.0 0,1—0,2
Коэффициент трения по стали: без смазки 0,12—0,14
со смазкой 0,03—0,05 —
Термопластичные композиции типа випакрилов применяются сейчас
сравнительно редко.
Наибольшее применение метод литья без давления находит в автомо-
бильной промышленности при переработке термореактивных композиций
на основе эпоксидных и ненасыщенных полиэфирных смол. Из них полу-
чают самую разнообразную оснастку: шаблоны, формы, калибры, литей-
ную и модельную оснастку сложной формы, штампы для формования
мелких серий металлических деталей различных копиров, штамповочные
и резательные приспособления, мастер-модели, а также дубликаты
исходных моделей и др.
Для приготовления этих композиций могут быть использованы обыч-
ные составы эпоксидных клеев как горячего, так и холодного отверждения,
в рецептуру которых вводится дополнительное количество порошкообраз-
ных наполнителей (железного порошка, алюминиевой пудры, каолина
и т. д.). Они легко могут быть приготовлены и автолюбителем. Рекомен-
дуемые составы композиций представлены в табл. 3.21.
Жизнеспособность композиций холодного отверждения после введения
отвердителя «40 мин, продолжительность отверждения при комнатной
температуре не превышает 24 ч; оптимальное время отверждения
Таблица 3.21. Состав основных эпоксидных компаундов, приготовляемых на месте
применения
Ком поненты ГОСТ, ТУ Массовая доля. ч.
Компаунды горячего отверждения Компаунды холод- ного отверждения
1 2 3 4 5 6
Эпоксидная смола ЭД-20 (ЭД-5) ГОСТ 10587—84 100 100 100 100 100 100
или ЭД-15 (ЭД-6)
Дибутилфталат ГОСТ 8728-77 10 — 10 10 10 —
Отвердители: малеиновый ангидрид ТУ 6-02-594-70 40 40 40 —- — —
полиэтиленполиамин — — — 7,5 7,5 —
гексаметиленполиамин (10) (10) 20
Наполнители:
тальк ГОСТ 19728.4—74 100 100 — 100 33 —
железный порошок ТУ 3648—53 100 100 200 100 33 200
графит ГОСТ 5420—74 100 (150) 33 —
каолин ГОСТ 21285—75 100 100 — 100 33 —
титановые белила ГОСТ 9608—83 — — — — 33 —-
Примечание. При составлении компаунда берут только один по выбору наполнитель,
при использовании эпоксидной смолы ЭД-20 массовая доля отвердителя — полиэтилен полиамина
должна быть увеличена до 10 ч.
165
эпоксидных паст (время, при котором достигается максимальная про-
чность) при различной температуре приведено ниже:
Температура, “С 20 40 60 80
Время отверждения, ч 60— 70 20—25 4—5 1—2
Термообработка эпоксидных компаундов горячего отверждения про-
водится в сушильных камерах при 70 °C в течение 2 ч, затем повышают
температуру от 70 до 120 °C в течение 4—6 ч, выдерживают при 120 °C
в течение 6 ч, затем в течение 1 ч повышают температуру от 120 до
140—150 °C, выдерживают при этой температуре 24 ч и охлаждают
вместе с термокамерой.
Ниже приведены физико-механические свойства отвержденных
эпоксидных компаундов:
Без наполни- С минераль-
теля ным наполни-
телем
Плотность, кг/м3 1190 1800
Прочность МПа:
при растяжении 56—80 75—85
изгибе 90—150 70—100
>. сжатии 130 150
Модуль упругости при растяжении, МПа 0,5-105 0,8-10°
Удельная ударная вязкость, кДж/м2 3—7 20
Наличие в приведенных составах эпоксидных компаундов в качестве
пластификатора дибутилфталата ухудшает свойства отвержденных
композиций, так как он может выпотевать в процессе эксплуатации,
что приводит к хрупкости материала.
Для заливки можно рекомендовать также выпускаемые промышлен-
ностью эпоксидные клеи, содержащие другие пластификаторы: компаунды
К-115, К-54/6, К-153 и др. (см. главу 4). Для их использования в состав
Таблица 3.22. Заливочные компаунды для автомобильной технологической оснастки,
выпускаемые промышленностью
Марка * Характерные особенности Назначение
УП-5-132-1 Отличная стабильность размеров,
стойкость к ударам, малая усадка;
хорошо обрабатывается механиче-
ски (желто-коричневый цвет)
УП-5-135-1 Хорошая абразивостойкость; труд-
но обрабатывается с образованием
стружки (голубой цвет)
УП-5-137-1. Наполненная композиция средней
вязкости (белый цвет)
УП-5-142-1 Повышенная стойкость к истира-
нию (черный цвет)
УП-5-144-1 Наполненная вязкая тиксотропная
композиция; обеспечивает ровную
поверхность, высокую прочность
покрытия и стабильность разме-
ров (белый цвет)
Для дубликатов исходных моделей и
контрольных калибров, моделей для фре-
зеровальных станков с копировальным
устройством
Для форм для ударного загиба кромок
листового железа, фрезерных шаблонов,
для штамповочных и резальных приспо-
соблений
Для калибров для сверления печатных
форм и набивных штампов
Для шаблонов глубокой вытяжки, фре-
зерных шаблонов небольшого размера,
форм для ударного загиба кромок
Для формования поверхностного слоя
(толщиной 5—10 мм) при изготовлении
пластмассовых моделей и копиров
* Компаунд УП-5-132-1 выпускается по ТУ 6-05-241-169—77. остальные по ТУ 6-05-1799—76.
166
Таблица 3.23. Свойства заливочных компаундов для технологической оснастки
Показатели УП-5-132-1 УП-5-135-1 УП-5-137-1 УП-5-142-1 УП-5-144-
Продолжительность отверждения при 20—25 "С: минимальная, ч 14—24 16- 24 24 24—30 24—48 полная, сут 5—7 5 5 5 5 Жизнеспособность в массе 300 г, мин 75—80 50 60 90 25 Прочность, МПа: при растяжении 64 43 50 37 40 » сжатии 70 70 70 90 90 » изгибе 107 65 50 55 50 Относительное удлинение при раз- 7,2 0,5 2,2 0,57 0,8 рыве, % Удельная ударная вязкость, кДж/м 18 4,0 5,0 6,75 3,0 Твердость по Бринеллю, МПа 128 140 120 130 120 Теплостойкость по Мартенсу, °C 50 50 45 50 60 вводят л;70—100 ч. (масс.) наполнителя и (перед заливкой) рекомен
дуемое количество отвердителя.
Химическая промышленность выпускает большой ассортимент готовых
заливочных эпоксидных компаундов специально для модельной техноло-
гической оснастки, одновременно в комплект к ним прилагаются и соответ-
ствующие отвердители. В табл. 3.22 дана общая характеристика, а в
табл. 3.23 — свойства наиболее распространенных в автомобильной
промышленности компаундов.
В качестве материала оснастки при холодном отверждении исполь-
зуются дерево, пластмассы, стеклопластики, металл, гипс и пластилин,
при применении рецептур горячего отверждения — дерево и металл.
Перед заливкой на форму наносят разделительный слой. В качестве
разделительного слоя при применении эпоксидных компаундов рекомен-
дуют: кремнийорганический вазелин КВ-5; 5—10 %-й раствор полиизо-
бутилена в бензине; 5—10 %-й раствор кремнийорганических каучуков
СКТ, СКТЭ, СКТФВ в толуоле; 2 %-й раствор смазки П-3 в бензине;
эмульсии мыла в керосине.
КОНТАКТНОЕ ФОРМОВАНИЕ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ
ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ
Метод контактного формования заключается в следующем: на спе-
циально подготовленную поверхность формы последовательно наклады-
вают, пропитывают связующим и уплотняют до нужной толщины слои
армирующего материала. Размеры формуемых изделий ограничиваются
только производственными возможностями. Метод не требует сложного
оборудования, отверждение, как правило, производится при комнатной
температуре. Поэтому основное требование к оснастке—жесткость
конструкции, обеспечивающая стабильность формующей полости на всех
стадиях изготовления.
Процесс получения изделия методом контактного формования
включает следующие основные операции:
1) приготовление разделительного слоя [состав: 10 %-й раствор
поливинилового спирта в смеси 90 ч. (масс.) воды, 10 ч. этилового
спирта и 0,1—0,5 ч. мыла];
2) нанесение разделительного слоя и 1—2-часовая сушка при комнат-
ной температуре;
167
3) нанесение декоративного слоя состава:
Массо-
вая до-
ля, ч.
Ненасыщенная полиэфирная смола 100
ПН-1 или ПН-609-21М (ОСТ 6-05-431—78)
Гипериз (ТУ 38-10293—83) 4
Нафтенат кобальта НК-2 (ТУ 6-05-1075—76) 4
Аэросил марки А-300 или А-380 (ГОСТ 14922 — 77) I—2
Пигменты и красители 0,2—5
4) отверждение декоративного слоя — 1—2 ч (до отлива);
5) нанесение тонкого слоя связующего [состав аналогичен составу
декоративного слоя, но с уменьшенным содержанием гинериза —
до 3 ч. (масс.) и без пигментов];
6) выкладка армирующего наполнителя в виде стеклянных тканей
Т-11-ГВС-9 (ГОСТ 19170—73), тканей ровингов ТР-0,56 (ОСТ 6-11-
203—74), матов типа МБ (ОСТ 6-11-82—79) и др.;
7) прокатывание рифленым валиком или уплотнение с помощью
торцовой кисти.
Нанесение связующего и стеклоналолнителя повторяют до получения
изделия требуемой толщины, причем соотношение стекловолокна и свя-
зующего, определяющее механические свойства пластика, зависит от
вида армирующего наполнителя. При применении стеклотканей ситано-
вого и полотняного переплетений содержание стекла составляет 45—50 %,
тканей ровинга — 40—45 %, матов — 30—40 %.
После получения требуемой толщины изделие покрывают полиэтилено-
вой пленкой и для получения хорошей внутренней поверхности еще раз
прикатывают валиком через пленку. Отверждение стеклопластика
происходит при температуре не ниже 18 °C в течение 24 ч, после чего
его снимают с формы.
При контактном формовании изделий из стеклопластиков следует
иметь в виду: приготовление связующего должно происходить в опреде-
ленной последовательности: введение аэросила, пигментов, ускорителя,
отвердителя, причем после введения каждого компонента требуется
тщательное перемешивание композиции, так как одновременное введение
ускорителя и отвердителя может вызвать взрыв; жизнеспособность
связующего в зависимости от температуры формования лежит в пре-
делах от 45 мин до 2 ч.
Метод контактного формования применяется для изготовления кузо-
вов автобусов и легковых автомобилей, кабин автомобилей специального
назначения, выпускаемых небольшими сериями, опытных партий и образ-
цов новых автомобилей, запасных частей (например, крыльев легковых
автомобилей «Москвич», «Жигули» и др.), в практике автолюбителей —
для изготовления кузовов и отдельных крупногабаритных кузовных
панелей.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПЛАСТМАСС И ДЕТАЛЕЙ ИЗ НИХ
Все пластмассы, за небольшим исключением, легко поддаются меха-
нической обработке резанием на обычном металлорежущем оборудовании,
оснащенном индивидуальной вытяжной вентиляцией для удаления
пыли и вредных газов.
Низкая теплопроводность полимерных материалов вызывает перегрев
режущего инструмента и быстрое его затупление, что может служить
168
причиной термической деструкции (обугливания) и механического раз-
рушения обрабатываемой пластмассы в зоне резания. Во избежание
термической деструкции и механического разрушения пластмасс при обра-
ботке резанием необходимо изменить геометрические параметры заточки
режущего инструмента по сравнению с нормализованным.
Термореактивные пластмассы (текстолит, гетинакс, стеклотекстолит)
имеют в своем составе наполнитель, оказывающий абразивное воздействие
на режущие кромки инструмента, вследствие чего последний нужно изго-
товлять из быстрорежущей стали или твердых сплавов.
Большинство термопластов (оргстекло, винипласт, полистирол, кап-
рон) не содержат наполнителей, и при их обработке возможно применение
инструмента из углеродистой стали.
В связи с различием физико-механических свойств пластмасс в каж-
дом отдельном случае необходим индивидуальный выбор оптимальных
режимов резания, материала и геометрических параметров инструмента.
К основным операциям, получившим применение при обработке пласт-
масс резанием, относятся: снятие облоя (зачистка заусенцев), разрезка,
точение, фрезерование, сверление, нарезание резьбы, шлифование и
полирование.
Заготовками для пластмассовых деталей являются прутки, трубы,
листы и специальные профили.
В случае отсутствия заготовок нужного размера и профиля они
могут быть изготовлены путем склеивания нескольких листов или плит
соответствующими клеями, в зависимости от марки полимерного ма-
териала.
Снятие облоя. Для очистки от облоя небольшого количества деталей
из пластмасс можно применять напильники, кусачки и другие слесарные
инструменты.
Распиливание (разрезка) производится ручным способом — слесарной
ножовкой для металла, лучковой (столярного типа) пилой, ручными
резаками по линейке и др.
Тонкие листовые пластмассы разрезают ручными ножницами, пред-
назначенными для листового металла. Более рационально применять
для этой цели гильотинные ножницы с механическим приводом, исполь-
зуемые для резки металла. Зазор между лезвиями ножниц не должен
превышать 0,1—0,2 мм. Задний угол режущей кромки ножа гильотинных
ножниц должен составлять 30°.
Пенопласты на основе полистирола (ПС-1, ПС-2 и др.) можно разре-
зать накаленной нихромовой проволокой с сечением не менее 0,5 мм,
натянутой в специальных захватах. Напряжение подбирается в зави-
симости от сечения проволоки, но не более 36 В.
Скорости резания при разрезке термопластов на станках с механи-
ческой подачей находятся в интервале 600—750 м/мин (толщина листов
не менее 30. мм).
Режимы резания листовых термопластов на станках с дисковы-
ми пилами — скорость ц=1500—2500 м/мин, подача $=1500—
7000 мм/мин. При разрезке реактопластов — гетинакса и текстолита
толщиной до 45 мм применяются станки с ручной подачей 8000—
9000 мм/мин и скоростью 1500—2000 м/мин.
Для разрезки листового органического стекла используют специальный
острозаточенный ручной резак, изготовленный из куска полотна ленточ-
ной пилы толщиной до 1 мм, с помощью которого на листе делают глу-
бокую канавку. После этого лист разламывают. Получается ровная
поверхность излома.
169
Таблица 3.24. Режимы резания при точении изделий из пластмасс
Обрабатываемый материал Материал резца Скорость резания о, м/мин Подача s, мм/об Глубина резания t, мм
Термопласты
Полиэтилен Быстрорежущая сталь 90—135 0,04—0,1 . —
Полипропилен ВК8 100—400 0,05—0,4 0,5—1
Поливинилхлорид Быстрорежущая сталь 300—1000 0,1—0,2 До 10
Полиамид 100—300 0,1-0,3 0,5—1
Полиметилметакрилат 300—1000 0,08—0,12 0,5-1
Реактопласты
Фенопласт порошкообразный Р18 200—400 0,1—0,6 1—4
Волокнит В Кб 400—800 0,05—0,2 0,5—1
Р18 50-300 0,1—0,4 0,5—2
Гетинакс ВК8 150—300 0,1—0,5 0,5—3
Р18 100—200 0,05-0,2 0,5—4
Стекловолокнит АГ-4В ВК6М 130-200 0,1—0,5 0,5—4
Стеклотекстолит
СТ ВК2 200-250 0,1-0,5 0,5-3
СТЭФ АСБ, АСПК 400—450 0,1—0,2 1,5
Текстолит В Кб 200—400 0,1—0,5 1-3
Точение. Для точения пластмасс применяют те же токарные и ре-
вольверные станки, что и для обработки металла. В качестве режущего
инструмента используются резцы из быстрорежущей стали или резцы,
оснащенные пластинками твердого сплава. Необходимо учитывать, что
при механической обработке винипласта из него в небольшом количестве
выделяется газообразный хлороводород. При обработке с водяным
охлаждением газ смешивается с жидкостью и образует слабый раствор
соляной кислоты, который вызывает быстрое ржавление оснастки и стан-
ков. Режимы резания при точении пластмасс приведены в табл. 3.24.
Таблица 3.25. Геометрические параметры цилиндрических фрез и режимы резания
при фрезеровании изделий из пластмасс
Обрабатываемый материал Материал зубьев фрезы Геометрические параметры Режимы резания
У. ° а. ° и, м/мин s, мм/зуб
Термопласты
Полиамиды ВК8 25 25—30 до 1000 0,3
Поливинилхлорид Р18 25 20-25 200—1000 0,1—0,2
Поликарбонаты Полиметилмет- Быстрорежущая твердый сплав сталь, 0—5 5—15 300—900 0,1 -0,4
Р9, Р18 10 20 180—1000 0,1—0,25
акрилат
Полиолефины Фторопласт Быстрорежущая твердый сплав сталь, 0— 10 10—20 300-900 0,15—0,5
То же 0—10 10-15 200—250 0,2—0,5
Реактопласты
Асбоцемент Р9, Р18 10 20 119—235 0,3—0,5
Волокнит Р18 10 20 80—100 0,01—0,02
Гетинакс Р9, PI8 10 190—375 0,1—0,5
Стеклотекстолит Р9. Р18 10 20 40 — 180 0,1 — 1
Текстолит В Кб 5 20 150—800 0.04—0,15
Р9, Р18 10 20 183--365 0,05- 0,4
170
Фрезерование следует производить на быстроходных фрезерных
металлообрабатывающих станках. Обрезку кромок, прорезку пазов и
шипов, вырезку уступов, скашивание кромок можно выполнять на руч-
ном вертикально-фрезерном станке. Для фрезерования термопластов
рекомендуется применять фрезы из углеродистой инструментальной
стали, а для реактопластов — фрезы из быстрорежущей стали и фрезы,
оснащенные пластинками твердого сплава.
Фрезерование пластмасс рекомендуется производить фрезами со спи-
ральным зубом по режимам, приведенным в табл. 3.25.
Сверление пластмасс выполняют на быстроходных металлообрабаты-
вающих станках. Для сверления пластмасс рекомендуются стандартные
спиральные и перовые сверла, применяемые для обработки металла,
с особой геометрией заточки (табл. 3.26).
При сверлении отверстий в тонкостенных деталях, трубках, листах,
изготовленных из пластмасс всех видов, рекомендуется применять
сверла с углом при вершине 2<р 55—60°. При других значениях этого угла
возможно выкрашивание пластмасс. Сверление отверстий в пластмассо-
вых листах большой толщины выполняют сверлами с углом при вер-
шине 2<р 90°.
Для сверления отверстий больших диаметров в листовых пластмас-
сах следует применять головки для кольцевого сверления с двумя резцами,
оснащенными пластинками твердого сплава. Слоистые пластики сверлят
перпендикулярно слоям; 2ср=90—135 °C. Отверстия диаметром 6—9 мм
рекомендуется сверлить предварительно сверлом диаметром не менее
0,5 заданного диаметра. Для сверления отверстий глубиной до 2—3 диа-
метров необходимо применять сверла с пологой спиралью (10—15°),
Таблица 3.26. Геометрические параметры сверл и режимы сверления отверстий в изде-
лиях из пластмасс
Обрабатываемый материал Материал режущей части сверла Геометрические параметры — углы, °C Период стойко- сти, мин Режимы резания
при верши- не 2<р перед- ний У задний а наклона <Р S, мм/об v, м/мин
Полиамид Pl8, Р9 70—90 Термопласты — 9—15 17 20 0,1—0,15 15-45
Поливинилхлорид Р18, Р9 90—100 — 8 — 12-90 0,4 12—50
Полиметилмета- Р18 НО — 12—20 13 12-30 0,05—0,2 40—60
крилат Полипропилен Р18 70—90 — ’ 0,2—0,4 12—50
Полистирол Р18 60—90 — 12-15 — 20 0,4 15-50
Полиэтилен Р18 70-90 0 9-15 10—20 6—60 0,2—0,3 50—100
Аминопласты ВК8, 70 Реактопласты — 15-20 10—20 6-60 0,05—0,10 10—50
Волокнит PI8 PI8 70 16—20 5—20 0,1—0,6 35—70
Стекловолокнит Р18 70 10 22 10—20 — 0,08—0,25 15—30
АГ-4В ВК6М 70 8 20 10—20 0,06—0,2 30—80
Стеклотекстолит СТ ВК6М 70—80 15 25 10—20 30—90 0,08—0,25 30—80
ВК6М 70 15 25 10—20 30—90 0,07—0,2 20—80
СТЭФ вкбм 80—90 15 30 10—20 30—90 0,08—0,25 30—80
Текстолиты Р18 80 — 18 12 15—90 0,2—0,4 30—60
Фенопласты ВК8 80 — 18 10—20 30—90 0,05—0,25 20—60
171
с широкими тщательно полированными канавками и узкой направляю-
щей ленточкой с хромированным слоем толщиной 0,003—0,005 мм. Для
отверстия глубиной более 3 диаметров, а также для сверления глухих
отверстий необходимы сверла с крутой канавкой 40° с подточкой,
как для стандартных сверл, обеспечивающих лучший выход стружки.
Во избежание сильного прижога или разогрева пластмасс при сверлении
глубоких отверстий инструмент нужно периодически вынимать для
охлаждения. Наименьший нагрев пластмассовой детали и хороший
отвод стружки, особенно при сверлении термопластов, достигается при
углах наклона канавки 15—17°. При сверлении твердого ПВХ нельзя
пользоваться острым инструментом.
Режимы резания' при сверлении отверстий в пластмассах приведены
в табл. 3,26.
Нарезание резьбы. Внутреннюю и наружную резьбу нарезают как
в пластмассовых заготовках (листовых, стержневых, блочных), так и
в готовых деталях, изготовленных литьем или прессованием, после
суточной выдержки их при комнатной температуре. Наружную резьбу
нарезают плашками, фрезами, резцами; внутренние резьбы — азотиро-
ванными или хромированными метчиками. В отверстиях под резьбу
делается фаска шириной 1,5 мм. При нарезании резьбы метчиками или
плашками рекомендуется их вывинчивать периодически и очищать от
стружки. Следует применять комплект из двух или трех метчиков,
а также метчики, нарезанные через шаг. Для получения чистой и гладкой
резьбы необходимо резьбовой инструмент смазывать маслом. Во избежа-
ние скалывания материала и появления трещин резьбу лучше нарезать
вручную. В деталях и заготовках из термопластов (полиэтилена, пластифи-
цированных пластмасс, винипласта, полиамидов и т. п.) резьбу нарезать
резцом, так как при нарезании резьбы метчиками или плашками возможно
искажение размеров и профиля резьбы.
Резьбовой резец для нарезания метрической резьбы в термопластичных
материалах следует изготовлять с углом при вершине 63—65°.
Геометрия резьбонарезного инструмента для пластмасс резко отли-
чается от геометрии инструмента для нарезания резьбы на металле.
Во избежание защемления инструмента необходимо делать большой
задний угол и отрицательный передний, величина которого зависит
от шага резьбы, диаметра и колеблется от —5° до —10°. Скорость реза-
ния при этом должна составлять 12—20 м/мин. Размер метчиков по
диаметру должен быть больше диаметра требуемой резьбы на 0,05—
0,1 мм для волокнистых и на 0,04—0,05 мм для порошковых пластмасс,
так как при нарезании резьбы происходит усадка отверстий на 0,05—
0,1 мм. Глубина резания принимается не более 0,1—0,2 мм. Скорость
резания на станках с ручной подачей должна составлять около 100 м/мин,
а на резьбонарезных автоматах 300 м/мин. Наружную и внутреннюю
резьбы большого и среднего диаметров рекомендуется нарезать на
токарно-винторезных, резьбошлифовальных и резьбофрезерных станках.
Режимы резания на токарно-винторезных станках аналогичны режимам
резания, принятым для деталей из латуни и стали. Нарезать резьбу
в деталях из слоистых пластиков (гетинакса, текстолита) параллельно
слоям не следует во избежание расслаивания пластмассы. При нарезании
резьбы из стекловолокнита АГ-4 следует применять метчики с шахматным
расположением ниток.
При нарезании резьбы в деталях из поликарбоната рекомендуется
использовать стандартные метчики, формирующие резьбу со слегка
закругленной вершиной. Отверстия под резьбу необходимо обрабаты-
172
вать предварительно сверлом с углом при вершине 118° и передним
уголом 5°.
Последующее развертывание производится со скоростью, состав-
ляющей 2/з от скорости сверления, и подачей 0,038—0,076 мм/об.
Рекомендуются метчики конического типа с прямыми или спиральными
пазами. Для охлаждения следует применять легкое машинное масло.
Скорость резьбонарезания деталей из оргстекла должна быть при-
близительно на 20 % ниже скорости, применяемой в этих же целях для
материалов типа латуни. Резьбу больших размеров (более 5 мм) следует
нарезать с применением мыльного раствора, малых размеров — без
смазки.
Шлифование. Для шлифования изделий из пластмасс можно при- I
менять станки с вращающимся абразивным инструментом, ленточные
шлифовальные станки с бесконечными наждачными лентами, располо- 4
женными горизонтально или вертикально; станки с дисками, на которые
наклеено наждачное полотно (диски могут быть расположены горизон- *
тально или вертикально).
Режущий инструмент и режимы резания при шлифовании пласт- 8
масс приведены в табл. 3.27.
Полирование пластмасс следует производить на односторонних или
двухсторонних горизонтальных полировальных станках. Для непродол- |
жительного полирования полировальные шайбы устанавливают также !
на валу электродвигателя, на шпинделе сверлильного станка и т. д.
Для полирования деталей из термореактивных пластмасс частота
вращения полировальной шайбы устанавливается 1500—2000 об/мин,
для деталей из термопластичных материалов—1000—1500 об/мин.
Для предварительного полирования применяют твердые полировальные
круги хлопчатобумажные, байковые, суконные с хордовой или спиральной
прошивкой. Для окончательного полирования применяют легкие непро-
Таблица 3.27. Режимы резания и характеристики абразивных кругов при шлифовании
изделий из пластмасс
Обрабатываемый материал Круглое шлифование Плоское шлифование Характеристика круга (К — корунд, Э — электрокорунд)
vK, м/с м/мин В», М/С Рн; М/МИН
Термопласты
Винипласт 20—25 1,5—4,0 25—28 2—3 К4 (32—50); Ml—М3; К10— К15
Полиметилмет- 20—25 1,5-3,5 20—25 2—3 К4 (16—32); Ml—М; КЮ— К15
акрилат Полистирол 25—30 1,5—2,5 20--25 2—3 Реактопласты Э (20—63). Ml-М2; КЮ— К12
Аминопласт 30- 40 2—3 28-35 2-3 КЗ (16—20); Ml-СМ2; К7-К12
Асботекстолит 30- -35 2—4 25—30 2—4 КЗ (25—50); Ml—М2; К8- К12
Гетинакс 25—30 2—4 20—25 1,5—3,0 ЭБ (20-50); СМ 1-СМ2; КЮ—KI4
Стеклоте кстол ит 30—35 1,5—3,0 30—35 1,5—2,5 КЗ (20 -63); СМ 1—СМ2; К8 -К12
Текстолит 25- 30 1,5—3,0 25—30 1,5—3,0 КЗ (20—50); СМ 1—СМ2; КЮ-К14
Фенопласт 30—35 2,0—2,5 25—30 1—2 КЗ (20—63); Ml—М2; КЮ—К12
Примечая и я. I. Значения скоростей даны для Черновых проходов; при чистовых проходах
они на 10 — 15% больше, скорость резания соответствует скорости круга. 2. Давление подачи
изделия до 0,5 МПа.
173
Таблица 3.28. Типовые рецепты композиций для сухого полирования
Компоненты Содержание компонентов, %
I 2 3 4 5
Парафин 65 42 — 20 24
Оксид хрома 85 20 62 76 72
Воск — 5 — — —
Церезин — — 20 — —
Оксид алюминия — 10 — — —
Литопон — 23 — — —
Олеиновая кислота — — 18 1,8 1,8
Бикарбонат натрия — — 0,2 0,2
Керосин — — — 2 2
шитые круги из бязи или байки. Предварительное полирование произ-
водится «мокрым» и «сухим» способом. «Мокрое» полирование применя-
ется для деталей из термопластичных материалов. В состав полировальных
композиций включают преимущественно трепел и пемзу двух сортов
1/2, 11/2, которые замешивают в равных количествах до консистенции
густой пасты, и ею покрывают рабочую поверхность полировальных
кругов. После «мокрого» полирования детали очищают от пемзы и окон-
чательно полируют. При «сухом» полировании в полировальную компо-
зицию входят карборунд, корунд, трепел, оксид хрома в определенных
количественных соотношениях с маслами, олеиновой кислотой, парафином,
церезином, пчелиным воском.
Типовые рецепты композиций для «сухого» полирования приведены
в табл. 3.28.
Для полирования деталей из термореактивных пластмасс пригодна
любая композиция. Полирование деталей из термопластов целесообразно
проводить с применением композиции, приготовленной по рецептам 1, 4,
5. Рецептура полировальных композиций принимается с учетом качества
полируемой поверхности и требований, предъявляемых к чистоте и качест-
ву изделия после полирования.
Если полирование производится для снятия грубых следов предыду-
щей обработки на поверхности деталей из термореактивных пластмасс,
для образования пасты применяется карборунд № 250—300, при оконча-
тельном полировании содержание карборунда в пасте уменьшается и
применяется более мелкое зерно № 300 и выше.
Очистку пластмассовых деталей от пасты выполняют на мягком
круге. Детали из термопластов можно очищать вручную ватным тампоном,
смоченным бензином.
ПРИЧИНЫ РАЗРУШЕНИЯ И СПОСОБЫ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
При эксплуатации автомобиля в деталях из пластмасс возникают
различные дефекты: сетка мелких поверхностных трещин, царапин,
растрескивание поверхностного слоя и появление неглубоких трещин,
сквозные трещины, сколы, выкрашивание поверхности и образование
раковин, износ, оплавление, а также разрушение части детали под дейст-
вием локальной нагрузки и т. д. Основные причины их возникновения:
нарушение технологии получения детали; неправильная установка детали
174
при сборке (излишний натяг, перекос, сверление отверстий близко к
кромке и т. д.); старение материала под воздействием атмосферных
условий, химических сред и т. д., а также статические и динамические
нагрузки, превышающие прочность материала, тепловые нагрузки выше
теплостойкости материала.
Во многих случаях свойства пластмассовых деталей могут быть
восстановлены в условиях авторемонтных мастерских и автолюби-
телем.
Основными методами восстановления пластмассовых деталей яв-
ляются склеивание, сварка нагретым инструментом, наплавление, а также
контактное формование. Если нельзя восстановить детали, их можно
изготовить из эпоксидных композиций методом литья без давления или
механической обработкой из заготовок, полученных этим же методом.
Технологический процесс восстановления пластмассовых деталей
с помощью клеев и клеевых композиций состоит из следующих опера-
ций: подготовка восстанавливаемых поверхностей деталей (обезжири-
вание, придание шероховатости), нанесение клея, фиксация склеиваемых
поверхностей (склеивание) и механическая обработка.
Выбор клея зависит от химической природы полимера, условий работы
клеевого шва и технологических возможностей в каждом конкретном слу-
чае. В условиях авторемонтных служб и особенно автолюбителям детали
из термопластов рекомендуется восстанавливать и склеивать с помощью
растворителей или растворами термопласта, из которого сделана деталь.
В результате обработки растворителем или смесью растворителей проис-
ходит размягчение поверхности пластика. Соединение размягченных мате-
риалов при небольшом давлении дает прочный клеевой шов. Применение
растворов склеиваемых полимеров позволяет обеспечить необходимую
вязкость клея и получить однородный клеевой шов. Клей наносят
различными способами: кистью, шпателем и т. д. После нанесения
клея на поверхность детали для удаления растворителя дается открытая
выдержка от 1 до 5 мин в зависимости от химической природы полимера
и растворителя и концентрации полимера в растворе.
До образования твердого клеевого шва склеиваемые материалы не-
обходимо выдержать под давлением от 0,01 до 0,1 МПа. Образование
клеевого шва происходит в течение 5—15 ч при температуре 20—25 °C.
Составы клеев и обезжиривающих органических растворителей, приме-
няемых для восстановления деталей из термопластов, даны в табл. 3.29.
Для восстановления деталей из полиолефинов (полиэтиленов,
полипропиленов) растворители и клеи практически не применяются.
Эти материалы трудно поддаются склейке. Они требуют сложной под-
готовки поверхности перед склеиванием и применением специальных
клеев.
Склеить полиэтилен можно обычным резиновым клеем, предвари-
тельно обработав его раствором синтетического каучука в четырех-
хлористом углероде или в бензоле, а также трихлорэтиленом. Полипропи-
лен, поверхность которого обработана хромовой кислотой в течение 1 мин
при температуре 72—75 °C, можно склеить эпоксидным компаундом
К-153.
Восстанавливать детали из полиолефинов можно с помощью наплавле-
ния нагретым предметом. Для этого полимер, предварительно разрезанный
на мелкие кусочки или в виде порошка, нагревают до плавления (вязко-
текучего состояния), например, паяльником (оплавление на открытом огне
приводит к деструкции материала) и каплями наносят на предварительно
обезжиренную ацетоном или лигроином и зашкуренную наждачной бу-
175
Таблица 3.29. Составы клеев и обезжиривающих растворов для термопластов
Термопласт
Непластифицированпый
поливинилхлорид
Пленка поливинилхло-
ридная пластифициро-
ванная
Полистирольные пла-
стики
АБС-пластик
Пол и метил метакрилат
(оргстекло)
П ол ифор м а л ьдеги ды
СТД, СФД
Полиамиды
Поликарбонаты
Полиуретаны (кроме пе-
нополиуретанов)
Этролы
11олифениленоксиды
Состав клея
Обезжиривающий
растворитель
Раствор поливинилхлоридной и пер-
хлораиниловой смолы в дихлорэтане
или метиленхлориде или трихлорэти-
лене
20 % раствор перхлорвиниловой смо-
лы в смеси растворителей: дихлор-
этан — 45 %, метиленхлорид — 45 %,
ацетон 10 %
Перхлорвиниловая смола в смеси ,мс-
тиленхлорида с 3-4 % глицерина
2—40 % полистирола и 98— 60 % бен-
зола или дихлорэтана
5—20 % раствор АБС-пластика в
этилацетате
2—о % раствор полиметилметакри-
лата в дихлорэтане или метилмет-
акрилате, хлороформе, ледяной уксус-
ной кислоте, муравьиной кислоте
5 % раствор сополимера в гексафтор-
ацетонгидрате
Фенолоспиртовый раствор данного
полиамида
3—5 % раствор поликарбоната в ме-
тиленхлориде
3-5% раствор полиуретана в му-
равьиной кислоте или муравьиная
кислота
3—10% раствор в ацетоне, дихлор-
этане, хлороформе, четыреххлористом
углероде, диоксане
5- Ю % раствор полифениленоксида
в дихлорэтане или хлороформе, толу-
оле
Трихлорэтилен
Изопропиловый или ме-
тиловый спирт, ацетон
Бензин, ацетон
Метиловый спирт
Ацетон, метйлэтилкетон
Ацетон, метйлэтилкетон
Изопропиловый спирт,
бензин
Метйлэтилкетон, ацетон
магой № 200 поверхность детали. Через 30—40 .мин устраняют ненужные
наплывы.
Для восстановления деталей из термопластов, склейки их, а также
соединения с другими материалами применяются и промышленные клеи,
имеющие в составе растворы термопластов.
Независимо от химической природы термопласта при соответствующей
обработке поверхности детали с небольшими дефектами, а также с дефек-
тами в виде сквозных трещин можно восстанавливать и склеивать
композициями на основе эпоксидных и полиуретановых связующих холод-
ного отверждения.
Рекомендации по выбору клеев, технологии их нанесения и прочност-
ным свойствам приведены в главе 4.
Восстановление деталей из термореактивных пластмасс (фенольных
пресс-порошков, волокнитов, стеклопластиков АГ-4В, ДСВ, полиэфирных
стеклопластиков, мелкоячеистых интегральных полиуретанов) произво-
дится главным образом эпоксидными композициями; применяются также
полиуретановые, полиэфирные и фенольные клеи.
Эпоксидными композициями можно устранять все дефекты; из них
также сравнительно легко получить заготовку, из которой затем механи-
ческим путем можно изготовить новую деталь. Для заготовок следует
применять композиции с большим содержанием наполнителя. Заготовку
176
получают следующим образом: подготовленную композицию заливают
в бумажный стаканчик требуемого размера, и после отверждения при
комнатной температуре в течение 24 ч заготовка готова к механической
обработке. Желательно перед заливкой композицию вакуумировать.
Перед восстановлением поверхности изделий из термореактивных
пластмасс обезжиривают ацетоном или метилэтилкетоном, затем обра-
батывают наждачной бумагой № 200 до снятия поверхностного глянце-
вого слоя и удаляют пыль тканью, пропитанной этими же растворителями.
Эпоксидные композиции наносят на поверхность шпателем. Для фикса-
ции клеевого шва достаточно давления 0,01—0,1 МПа в течение 24 ч при
температуре 20 °C.
Рецептуры эпоксидных, полиуретановых и фенольных клеев, а также
технология нанесения и свойства клеевых швов приведены в главе 4.
Для восстановления и ремонта крупногабаритных деталей из поли-
эфирных стеклопластиков применяют полиэфирное связующее и стекло-
ткань. Например, крыло из стеклопластика, имеющее местное разруше-
ние — разрыв материала или значительную дыру, можно отремонтировать
следующим образом: из изделия удаляют поврежденный материал, затем
края образовавшегося отверстия обрабатывают под ус и укладывают
предварительно пропитанную полиэфирным связующим стеклоткань
(перед пропиткой стеклоткань обжигают на паяльной лампе для удаления
связки). Число слоев зависит от толщины изделия и ткани. Каждый по-
следующий слой должен перекрывать предыдущий примерно на 2—3 мм.
Состав полиэфирного связующего, а также процесс формования заплаты
аналогичны таковым при производстве деталей из стеклопластиков
(см. выше).
После отверждения проводят механическую обработку, удаляют из-
лишки стеклопластика, поверхность выравнивают и красят.
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАСТМАСС
В КОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЯ
Применение пластмасс в конструкции автомобиля позволяет снизить
массу, улучшить эксплуатационные характеристики автомобиля, повысить
его травмобезопасность и комфортабельность. В среднем в одном отечест-
венном легковом автомобиле применяется 45 кг пластмасс, в перспективе
предусматривается увеличение этого количества до 80—110 кг. В основном
внедрение пластмасс в автомобиль происходит при разработке новых
конструкций базовых моделей. Так, в автомобиле ВАЗ-21013 используется
27,4 кг пластмасс, ВАЗ-2105 — 55 кг, ВАЗ-2108 — 85 кг, ЗАЗ-968 — 15 кг,
ЗАЗ-И 02 — 55 кг.
Основное направление, обусловливающее рост применения пластмасс
в конструкции отечественных легковых автомобилей,— внедрение крупно-
габаритных деталей: •
бамперы из морозостойкого полипропилена, поликарбоната, мелкояче-
истого полиуретана;
панели приборов из полифениленоксида;
решетки радиаторов из АБС-пластика и полипропилена;
цельноформованные сидения и потолки из пенополиуретана;
топливные баки из полиэтилена и др.
Основные виды пластмасс, применяющихся для изготовления ти-
повых крупногабаритных деталей легкового автомобиля:
177
РИС. 3.1. ПЛАСТМАССОВЫЕ ДЕТАЛИ «СРЕДНЕГО» ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ. ДЛЯ
ПОЛНОТЫ КАРТИНЫ ИЗОБРАЖЕНЫ НЕ ТОЛЬКО СЕРИЙНЫЕ, НО И ЭКСПЕРИ-
МЕНТАЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ, ПРИЧЕМ НЕКОТОРЫЕ СОЧЕТАНИЯ В РЕАЛЬНОЙ КОН-
СТРУКЦИИ НЕВОЗМОЖНЫ
I — стекло двери; 2 — зеркало наружное; 3 — брус пояса жесткости; 4 — дверь; 5 — внут-
ренняя панель двери; 6 — капот; 7 — внутреннее зеркало; 8 — стеклооочиститель; 9 — про-
зрачная крышка вентиляционного люка; 10 — крыша; 11,51 — спойлеры; 12 — крышка ба-
гажника; 13 - обтекатель; 14 — задние фонари; 15, 18 — детали задней панели кузова; 16,
52 -- бамперы; 17, 25, 47 — противокоррозионные накладки; 19, 58— крылья; 20— топ-
ливный бак; 2/—рессора подвески; 22 — амортизатор подвески; 23—грязезащитный
фартук; 24 — подголовник; 26 — спинка сиденья; 27, 29 — каркас сиденья; 28 — подушка
сиденья; 30 — панель приборов; 31 — кожух рулевой колонки; 32 — рулевое колесо; 33 —
кожух тоннеля пола; 34— труба карданного вала; 35 — цилиндры гидроприводов; 36 —
петля двери; 37 - картер сцепления и коробки передач; 38 — пружина подвески; 39 —
шина; 40 - диск колеса; 41 — декоративный колпак; 42 противокоррозионный вкладыш
крыла; 43 вал привода переднего колеса; 44 рычаг независимой подвески колес:
45 -- стабилизатор поперечной устойчивости; 46 — амортизатор бампера; 48 — противо-
туманная фара; 49 — блок-фара; 50—рассеиватель блок-фары; 53 — передняя панель
кузова; 54—привод газораспределительного механизма; 55—толкатели двигателя с
нижним распределительным валом; 56—корпус и крышка аккумулятора; 57 корпус
воздушного фильтра; 59 — впускной коллектор; 60 — шатуны; 61 — расширительный
бачок; 62 — бачок омывателя
Материал
Полипропилен модифици-
рованный
Препрег
Пенополиуретаны:
эластичный
интегральный
полужесткий
мелкоячеистый
Полифениленоксид
Полиэтилен низкого дав-
ления
АБС-пластики
Полиамид стеклонапол-
ненный
Детали
Кожухи вентилятора, радиатора, расширительный бачок,
рулевое колесо, бампер, панель приборов, решетка радиатора,
воздуховоды и т. д.
Панели капота, багажника, наружные панели дверей, крыша,
крылья и др.
Набивки подушек и спинок сидений, прокладки обивок
Рулевое колесо, подголовники, подлокотники и др.
Панель приборов, обивка дверей, боковины, крышка веще-
вого ящика, цельноформованный потолок и др.
Бамперы, облицовка радиатора, крылья, наружные панели
дверей
Панель приборов, облицовка радиатора, обивка полки
багажника, дверей, кожух отопителя и др.
Топливный бак, бачок омывателя и др.
Облицовка радиатора, обивка дверей, щиток панели при-
боров, кожухи фар и др.
Бачки радиатора, корпус фильтра очистки топлива и др.
Основным направлением расширения применения пластмасс в кон-
струкции легкового автомобиля является внедрение крупногабаритных
наружных деталей кузова из композиционных полимерных материалов,
обеспечивающих снижение массы и повышение долговечности за счет
коррозионной стойкости. Разработка высокопрочных композиционных
материалов с полимерной матрицей и стеклянными, углеродными и
другими волокнами позволила перейти к использованию их в нагружен-
ных силовых деталях, таких как карданные валы, рессоры, обода
колес и др.
Перспективы применения пластмасс в легковом автомобиле показаны
на рис. 3.1.
История применения клеев и герметиков в автомобиле свидетельствует
о том, что число элементов конструкции, собираемых с помощью клеев,
неуклонно растет.
Первыми клеями, которые нашли широкое применение в автомо-
биле, были клеи и герметики на основе натурального каучука и битума
для приклейки отделочных материалов и шумоизоляции. В середине
60-х годов началось применение модифицированных фенольных клеев для
сборки тормозных накладок с колодками. С постановкой на производ-
ство первых моделей автомобилей ВАЗ применение клеев и герметиков
в автомобилестроении резко увеличилось. Специально для автомобиль-
ной промышленности было разработано более 15 марок клеев и около
10 марок герметиков. В настоящее время марочный ассортимент клеев
и герметиков еще более расширился. Из последних новинок следует
отметить акрилатный клей для приклеивания пластины зеркала заднего
вида к лобовому стеклу и анаэробный герметик для герметизации и сто-
порения резьбовых соединений.
Применение клеев в автомобилестроении обусловлено тем, что в ряде
случаев клеевые соединения имеют преимущества перед другими видами
соединений.
К важнейшим преимуществам склеивания относятся:
способность соединять самые разнообразные материалы, существенно
различающиеся по свойствам, модулю упругости и толщине; склеиванием
можно соединять тонкие листовые материалы, которые при применении
других методов, таких, как сварка, резьбовые соединения и пр., разру-
шаются из-за высокой концентрации напряжений;
возможность изготавливать изделия сложной формы, для которых
другие способы сборки неприемлемы;
создание готовых изделий с повышенной гладкостью поверхности и
более точным контуром, устранение из зоны соединения зазоров и вы-
ступающих частей типа заклепок, головок болтов и других крепежных
элементов;
многообразие клеев по форме и методам нанесения позволяет при-
способить их ко многим производственным процессам;
возможность экономичной и быстрой сборки конструкций, замены
нескольких видов сборки элементов в агрегате единым методом склеива-
ния, осуществления одновременной сборки многих элементов кон-
струкции;
180
прочность клееной конструкции в ряде случаев выше, а стоимость
ее ниже, чем той же конструкции, выполненной другими методами
сборки;
равномерное распределение напряжений по всей площади склеива-
ния; концентрация напряжений в клеевых соединениях минимальна.
Сплошность и непрерывность соединения позволяет полностью исполь-
зовать прочность элементов конструкции;
применение клеевых соединений вместо заклепок и болтов может
дать снижение массы конструкции; равномерное распределение на-
пряжений в элементах конструкции позволяет использовать более
легкие материалы;
многие клеи способны поглощать, перераспределять или более равно-
мерно передавать напряжение от одного элемента конструкции к другому;
в этом случае достигается хорошая акустическая стойкость конст-
рукции;
предотвращение или существенное уменьшение электролитической
коррозии между разнородными материалами;
хорошие герметизирующие и электроизолирующие свойства клеев:
клеи могут служить герметизирующим барьером, предотвращающим
воздействие на конструкцию влаги и химических реагентов.
Выбор клея или герметика для различных изделий определяется
многими условиями. Универсального материала, способного склеить или
уплотнить любую деталь, нет. Имеется множество самых разнообразных
по свойствам клеев и герметиков, из которых нужно выбрать наиболее
пригодный.
КЛАССИФИКАЦИЯ,
СВОЙСТВА И НАЗНАЧЕНИЕ
Обилие выпускаемых марок клеев и герметиков, разнообразие реко-
мендаций по их применению, встречающихся в книгах и журналах, могут
запутать потребителя, тем более что даже само название «клей» или
«герметик» может скрываться под словами «мастика», «композиция»,
«состав», «компаунд» и т. д. Как правило, все эти материалы представ-
ляют собой составы, обладающие и клеевыми, и герметизирующими
свойствами. Если преобладают первые — их называют клеями, если
вторые герметиками, однако значительная часть клеев и герметиков
обладает ярко выраженными клеящими и герметизирующими свойствами
одновременно, поэтому правильнее было бы называть их клеями-
герметиками.
В основу классификации клеев могут быть положены разнообразные
признаки: области применения, свойства, методы нанесения, число компо-
нентов и т. д.
Обычно клеи классифицируют, исходя из того, к какому классу поли-
меров термореактивным или термопластичным — относится основной
компонент.
Этим в большинстве случаев определяются и области применения
клеев и герметиков. Термореактивные соединения обычно являются осно-
вой конструкционных клеев и вулканизующихся герметиков, термопласты,
термоэластопласты и соединения на основе каучуков используют, как
правило, для склеивания неметаллических материалов и в качестве
невулканизующихся герметиков.
181
Таблица 4.1. Свойства клеев на основе модифицированных фенолоформальдегидных смол
Примечание. Срок хранения клеев 6 мес.
182
КЛЕИ И ГЕРМЕТИКИ
НА ОСНОВЕ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПОЛИМЕРОВ
Клеи на основе модифицированных фенолоформальдегидных смол.
Различные композиции, представляющие собой сочетание фенолоформаль-
дегидных смол и поливинилового спирта, широко используются при изго-
товлении клеев, отличающихся высокими прочностными характеристи-
ками, хорошей водо-, масло- и бензостойкостью (табл. 4.1). Фенолополи-
винилацетальные клеи широко применяются для склеивания металлов и
пластмасс. В настоящее время они вытесняются в автомобильной промыш-
ленности клеями, не содержащими растворителей,— эпоксидными и
полиуретановыми. Однако клеи на основе растворов фенолоформальдегид-
ных смол еще прочно удерживает позиции и широко применяются для
наклеивания тормозных накладок. На основе фенолоформальдегидных
смол изготавливают и герметики для промазки разъемов корпусных деталей.
Клеи на основе эпоксидных смол. Эти клеи отверждаются как при
обычных, так и при повышенных температурах, образуя материалы
с хорошими физико-механическими характеристиками и высокой адгезией
к металлам и многим неметаллическим материалам. Эпоксидные клеи
Т а б л и ц а 4.2. Составы эпоксидных композиций
Номер состава Массовая доля компонентов, ч.
эпоксидная смола пластифика- тор — дибу- тил фтал ат отверди- тель— полиэ- тиленполиамин Наполнители
ЭД-16 ЭД-20
1 100 10—15 10
2 100 — 20 10 —
3 100 — — 15 10 Алюминиевый порошок, 25
4 — 100 20-25 11 12 Алюминиевая пудра, 7—16
5 100 — 15 10 То же, 25 Цемент, 120
6 100 — 10—15 10
7 100 — 20 10—11 Молотая слюда. 50
8 100 — 20 10—11 То же, 40, алюминиевая пудра
9 100 — 20 10—11 Молотая слюда, 30, чугун- ный порошок, 50
10 100 — 15 10—11 Графит, 50
11 100 •— 15 10—11 Чугунный порошок, 19, моло- тая слюда, 20
12 100 — 15 10—11 Оксид железа, 150, молотая слюда, 20
13 — 100 25 11 — 12 Железный порошок, 150— 200, алюминиевый порошок, 10
14 — 100 20—25 11 — 12 Железный порошок, 70, мо- лотая слюда, 80, алюми- ниевый порошок, 7—10
15 — 100 25 11 — 12 Чугунный порошок, 60, моло- тая слюда, 70, газовая сажа, 30
16 — 100 20 -25 11 — 12 Молотая слюда, 120
17 100 — 15 10—11 Железный порошок, 160
18 100 — 20 11 То же, 150, графит, 20
19 — 100 20—25 11 — 12 Молотая слюда, 80, 100, алюминиевый порошок, 15—25
20 100 — 60 10—11 Газовая сажа, 35
21 100 — 50 10—11 Молотая слюда, 70 80
4КЗ
Таблица 4.3. Рекомендации по применению эпоксидных композиций
Детали Устраняемые повреждения Рекомендуемые композиции (номер по табл. 4.2)
Блок цилиндров двигателя Трешины различной длины, пробоины. Износ посадочных мест под вкладыши коренных подшипников 9; Н; 17; 18 12; 13; 14; 15;
Головка цилиндров Трещины, пробоины, коррозия по контуру отверстий рубашки 11; 12; 13; 14; 17
охлаждения
Поддон картера двигателя Трешины и пробоины 11; 13; 17
Картеры сцепления, коробки пере- дач, блок цилиндров компрессора То же 9; 17; 14
Кузов, кабина, детали оперения Вмятины, пробоины 20; 21
автомобиля Масляный радиатор Трещины и пробоины на стен- ках бочков 9; 11; 19
Водяной радиатор То же 16; 19
Топливный бак Течь в местах сварки, трешины, пробоины, сквозная коррозия 3; 4; 7
на стенках
Шариковый подшипник — гнездо Износ посадочной поверхности
корпуса, шариковый подшипник до зазора:
вал; ось — корпусная деталь; втул- не более 0,1 мм 1; 2; 4
ка — корпусная деталь более 0,1 мм И; 13; 18
Шпильки корпус Износ до зазора не более 0,3 мм 1; 2; 4
Пластмассовые детали электрообо- Трещины, отколы 1; 2; 7; : 19
рудования
обладают хорошей водо-, масло- и бензостойкостью. Различают эпоксид-
ные клеи холодного и горячего отверждения. Эпоксидные композиции
холодного отверждения получили наиболее широкое распространение при
ремонте автомобилей. В табл. 4.2 и 4.3 приведены составы эпо-
ксидных композиций, отверждаемых полиэтиленполиамином, и рекомен-
дации по их применению.
Для ремонта могут быть использованы клеи и шпатлевки, имеющиеся
в продаже. Это клей ЭПО (ТУ 38-10972—82) на основе алкилрезорциновой
смолы ЭИС-1, дибутил фталата, молотой" слюды, аэросила и полиэтилен-
полиамина, ЭДП (ТУ 6-15-1070—82) на основе диановой смолы ЭД-20,
эпоксидная шпатлевка (ТУ 6-15-662—85) и другие материалы.
При производстве автомобилей широкое применение находит
эпоксидный клей горячего отверждения У П-5-207 (ТУ 6-05-241-221—83).
Клей обладает замечательным свойством склеивать замасленные поверх-
ности. Он применяется для соединения внутренней и наружной панелей
двери и проклейки зафланцовок капота и багажника. Неотвержденный
клей не вымывается моющими растворами при подготовке кузова под
окраску. Отверждение клея происходит в окрасочных камерах.
Эпоксидные клеи широко применяются при изготовлении технологи-
ческого оборудования и инструмента. Так, на основе эпоксидных смол
разработан ряд клеев-компаундов для изготовления модельной технологи-
ческой оснастки. Эти материалы отверждаются при 20 °C и имеют раз-
личную жизнеспособность и вязкость. Примером такого клея-компаунда
является УП-5-142-1 (ТУ 6-05-1799—76)—'высоковязкая наполненная
композиция черного цвета. В отвержденном состоянии клей-компаунд
обладает повышенной стойкостью к истиранию; применяется для изготов-
ления приспособлений для глубокой вытяжки металла, небольших фрезер-
ных шаблонов, форм для ударного загиба кромок. Клей УП-5-207, пленоч-
184
Таблица 4.4. Свойства полиуретановых клеев
185
ные клеи ВК-31 и ВК-36 (ТУ 6-17-1179—82), БЭН-50Д
(ТУ 6-05-041-625—80) применяют для склеивания твердосплавных пла-
стин с корпусами режущих инструментов вместо пайки. В производстве
освоен ряд клеесборных инструментов, таких как зенкеры, метчики,
протяжки, резьбовые и червячные фрезы.
Полиуретановые клеи. Клеи на основе полиуретанов обладают хорошей
адгезией к большинству материалов и применяются для склеивания как
при комнатной температуре, так и при нагревании. Для изготовления
клеев применяются гидроксилсодержащие полиэфиры и полиизоцианаты.
С помощью полиуретановых клеев склеивают металлы и неметаллические
материалы. Отвержденные композиции характеризуются следующими
свойствами: стойкостью к нефтепродуктам, вибро- и ударопрочностью,
стойкостью к резким перепадам температуры, зависимостью скорости
отверждения от катализаторов. Обладая комплексом замечательных
свойств, они все же используются в автомобильной промышленности
в ограниченных количествах из-за трудности нанесения двухкомпонентно-
го клея. С разработкой более совершенного дозирующего оборудования
применение их будет расти. Режимы склеивания и свойства полиуретано-
вых клеев, перспективных для применения в производстве автомобилей,
приведены в табл. 4.4.
Материалы на основе полиэфирных смол. Полиэфирные смолы в основ-
ном используются при изготовлении крупногабаритных изделий из стекло-
пластиков контактным методом. В табл. 4.5 приведены составы полиэфир-
ных композиций, используемых при ремонте автомобилей. Состав № 1
предназначен для заделки дефектов (трещин, пробоин). Составы
№ 2 и 3 не стекают с наклонных поверхностей. Состав № 4 ускоренного
отверждения, состав № 5 предназначен для быстрого исправления
дефектов пластмассовых моделей, состав № 6 служит для устране-
ния дефектов металлических отливок. Состав № 7 является связую-
щим.
Смола ПН-301 (ОСТ 6-05-431—78) применяется для вакуумной про-
питки отливок с целью устранения микропористости.
Таблица 4.5. Составы композиций на основе ненасыщенных полиэфирных смол
Компоненты Массовая доля, ч., в композиции
№ I № 2 № 3 № 4 № 5 № 6 № 7
Смола ПН-3 100 100 100
» ПН-1 — — — 20 100 100 100
» ЭД-20 — — — 100 — —
Гипериз 3—4 3-4 3—4 — — 1.0 3—4
Ускоритель НК 8—10 8—10 8-10 — 2 2,5 8,9
Пероксид метилэтил- кетона 50 %-й — — — — 2-5 — —
Полиэтиленполиамин — — — 13 — —
Кварцевая мука 200—225 200—225 — 200—225 — — —
Молотая слюда — 10—20 40 — —
Белая сажа — — — 1,0
Металлический поре- — — — 60 —
ШОК Стеклянное волокно 3,0
Минеральные напол- нители и загустители — — — 21
186
188
Полиэфирная шпатлевка ПЭ-0089 (ТУ 6-10-2050—86) используется
для выправления вмятин и неровностей кузова. Шпатлевку смешивают
с отвердителем — пастообразным бензоилпероксидом в соотношении
100 : 2*; через 30—50 мин обработанное место можно шлифовать.
КЛЕИ И ГЕРМЕТИКИ
НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ
Клеи и герметики на основе полимеров и сополимеров ПВХ. Поли-
винилхлорид плохо растворяется в органических растворителях и
поэтому находит применение в виде дисперсий пастообразующего ПВХ
в пластификаторе — так называемых пластизолей. Кроме ПВХ и пласти-
фикатора в рецептуру пластизолей входят стабилизаторы, наполнители,
пигменты, адгезионные добавки и другие вещества. Свойства пласти-
золей, используемых при производстве автомобилей, приведены в табл. 4.6.
При ремонте отделки из пластмасс и других материалов находят
применение клеи на основе хлорированного ПВХ (табл. 4.7). Этот ма-
териал легко растворяется в органических растворителях, обладает
хорошей адгезией ко многим материалам. Эти клеи выпускаются для
продажи населению.
КЛЕИ И ГЕРМЕТИКИ НА дСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ
АКРИЛОВОЙ кислоты
Наибольшее применение в качестве компонентов клеевых компо-
зиций на основе акриловых производных нашли полимеры эфиров акри-
ловой и метакриловой кислот, а также некоторые полифункциональные
производные метакриловой кислоты и эфиры а-цианакриловой кислоты.
В последние годы в автомобильной промышленности растет интерес
к клеям и герметикам анаэробного отверждения. Эти материалы пред-
ставляют собой жидкости различной вязкости, способные длительное
время храниться в полимерной таре, стенки которой пропускают воздух,
и быстро полимеризоваться при температуре окружающей среды при
попадании в зазор резьбового, цилиндрического или плоского разъема.
Отвержденные клеи обладают замечательной вибро-, водо-, масло- и
бензостойкостью (табл. 4.8).
Анаэробные клеи и герметики эффективно стопорят против отвинчи-
вания и одновременно надежно герметизируют различные резьбовые
соединения двигателя, коробки передач и других агрегатов автомобиля.
Применение анаэробных продуктов для этих целей неуклонно расши-
ряется. Менее известно применение анаэробных материалов для фиксации
цилиндрических деталей, таких как подшипники, зубчатые колеса и
другие. В этом случае можно заменить тугую посадку на свободную.
Анаэробные герметики могут применяться для уплотнения фланцевых
разъемов корпусных деталей вместо твердых прокладок и для герметиза-
ции отливок деталей, имеющих сквозную пористость.
Высокой клеящей способностью обладают клеи на основе мономерных
эфиров цианакриловой кислоты (табл. 4.9). Ими можно склеивать
металлы, стекло, дерево, резину, пластмассы и другие неметаллические
* Жизнеспособность композиции 5—10 мин.
189
ю Таблица 4.8. Свойства анаэробных герметиков о — 4 клеев
Марка Внешний вид Заполняемый зазор, мм Вязкость, мПа-с Срок хранения, мес Интервал рабочих температур, °C Назначение
Анатерм-8К ТУ 6-01-2-726—84 Вязкая жидкость зеленого цве- та 0,5 (15—30)-103 12 —60-4-150 Герметизация резьб и фланцев
ДН-1 ТУ 6-01-1212—79 Жидкость желтого цвета 0,15 100—150 12 — 60-е-120 Фиксация цилиндрических соединений
ДН-2 ТУ 6-01-1212—79 То же 0,3 (10-30)-102 6 -60-4-150 Стопорение резьб
Уиигерм-6 ТУ 6-01-1285—84 Жидкость красного цвета 0,3 (10—30)-102 12 -60-4-200 Герметизация и стопорение резьб
Унигерм-7 ТУ 6-01-1312—85 Жидкость сине-зеленого цвета 0,15 100—200 12 -60-4-150 Фиксация цилиндрических соединений
Унигерм-8 ТУ 6-01-1326—86 Вязкая жидкость зеленого цве- та 0,45 (8—25)-103 12 —60-4-150 Герметизация резьб и фланцев
Унигерм-9 ТУ 6-0!-1326—86 Жидкость синего цвета 0,3 (10—30) • Ю2 12 -60-4-150 Стопорение резьб
Квант-401 ТУ 6-01-2-731—84 Бесцветная жидкость с зеле- ным оттенком 0,1 15 6 — 604-80 Склеивание стекла
Анатерм-104 ТУ 6-01-2-765—85 Однородная жидкость желтого цвета 0,1 13—17 6 -60-4-120 То же
ПК-80 ТУ 6-01-2-789—86 Жидкость желтого цвета 0,3 7—12 12 -60-4-200 Герметизация пористых отливок
Примечание. Сухой остаток — 100%.
Таблица 4.9. Свойства цианакрилатных клеев
Марка Внешний вид Основа клея Вязкость по ВЗ-1; с Срок хранения, мес Интервал рабочих темпера- тур, °C Проч- ность на сдвиг. МПа Назначение
Циакрин А ТУ 6-09-14-1441—72 Жидкость бес- цветная или жел- товатого цвета Модифицирован- 3 ный эфир циан- акриловой кислоты 12 — 60-4-80 10—15 Для склеивания, каучуков, термопластов
Циакрин ПП ТУ 6-09-14-1408—75 То же То же 15—20 12 -60-4-80 13—20 Для склеивания металлов, термореактивных смол, фар- фора, керамики
Циакрин ЭБА ТУ 6-09-14-1556—73 » 15—20 12 -60-4-80 14—16 Для склеивания термоплас- тов, поливинилхлорида, по- листирола и др.
Циакрин ЭО ТУ 6-09-14-1240—75 » 3 12 — 60-4-80 15—20 Для склеивания металлов
ТК 200 ТУ 6-01-1241—80 Бесцветная про- зрачная жидкость » 20 6 -60-4-130, кратковре- менно 200 14—16 Для склеивания металлов, термопластов
ТК 201 ТУ 6-01-1241—80 » 500—2000 6 То же 17—19 Для склеивания пористых материалов
КМ 201 ТУ 6-01-1241—80 - » 500—2000 6 -196-4-120 10—12 То же
КМ 203 ТУ 6-01-1241—80 Вязкая жидкость желтого цвета 1000—3000 6 — 100-4-120 10—12 »
Примечание. Сухой остаток — 100 %.
материалы. Эти клеи выгодно отличаются от известных в настоящее
время клеев холодного отверждения: они однокомпонентны, не содержат
растворителя и отвердителя, не требуют применения давления и отвержда-
ются в течение короткого промежутка времени за счет следов влаги,
присутствующих на склеиваемой поверхности и в окружающей среде.
Клеи хранят в плотно закрытых полиэтиленовых флаконах в сухой
атмосфере при температуре не выше 5 °C. Время схватывания клеев
и прочность клеевого шва зависят от марки клея, температуры и влажности
окружающей среды, зазора, чистоты поверхности, времени открытой
выдержки и других факторов. Наилучшие результаты получаются при
склеивании с минимальным зазором (не-более 0,1 мм) при температуре
20—25 °C и относительной влажности воздуха 60—65 %. При большом
зазоре или при низкой влажности для ускорения полимеризации рекомен-
дуется использование активаторов.
КЛЕИ И ГЕРМЕТИКИ НА ОСНОВЕ КАУЧУКОВ
В производстве автомобилей для наклеивания отделочных и других ')
материалов интерьера, шумопоглощающих панелей, приклеивания резино- а
вых уплотнителей к металлам и другим материалам широко используют Я
резиновые клеи. В основном это полихлоропреновые клеи и клеи на основе s
натурального каучука. Клеи на основе полихлоропренового каучука '
наиболее широко известны (табл. 4.10). Это обусловлено их высокой |
адгезией к многим материалам. Следует отметить, что надежно склеивать
полихлоропреновыми клеями можно только резины с содержанием пласти-
фикаторов не более 15 %.
В то же время в производстве применяется еще значительное коли-
чество клеев на основе натуральных каучуков. Эти клеи обладают низкой
бензо-, масло-, термостойкостью и в настоящее время активно вытесняются
более прогрессивными материалами.
Весьма перспективны для применения в автомобильной промыш-
ленности вулканизующиеся герметики на основе полисилоксанов —
жидкие прокладки. Эти материалы могут заменить в автомобиле всё
твердые прокладки для неподвижных соединений, кроме прокладки под
головку блока.
В вулканизованном состоянии эти герметики обладают повышенной
морозо- и термостойкостью, хорошими вибропоглощающими свойства-
ми, коррозионной и маслостойкостью (табл. 4.11). Стойкость в интервале
температур от —60 до 250 °C позволяет восстанавливать этим материалом
герметизирующую способность прокладок головок в блоках цилиндров
двигателей при их местных повреждениях.
Невысыхающие герметики на основе полиизобутилена (см. табл. 4.11)
как в момент нанесения, так и в процессе эксплуатации сохраняют .
свойства пластичной замазки. Эти герметики долговечны в эксплуатации,
способны уплотнять стыки любой конфигурации и могут эксплуатировать-
ся сразу же после нанесения. В дальнейшем при внедрении прямого
вклеивания стекла в кузов применение полиизобутиленовых герметиков
сократится.
Клеи и герметики на основе битума (см. табл. 4.11) обладают вибро-
и шумопоглащающими свойствами. Это самые дешевые из всех клеев
и герметиков. В современных моделях клеи и герметики на основе
битумов вытесняются пластизолями и полиуретанами.
192
7 Под ред. А. Я. Малкина
193
ю
U
Продолжение
Марка Внешний вид Основа клея Вязкость no ВЗ-1, с Сухой остаток. % Срок хранения, мес Интервал рабочих темпера- тур, °C Назначение
Момент-1 ТУ 6-15-1268—80 Светло-коричневая жидкость Хлоропреновый каучук, смола терпенфенольная —. 24 12 — Универсальный бытовой клей
НК ТУ 38-105-369—82 Вязкая сероватая масса Раствор НК 53—60 — До 90—100 Для склеивания тканей с резинами
6! Вязкая черная жидкость ТУ 38-105517—86 Раствор НК и термопрена в бен- зине 6 -304-50 Для склеивания уплотни- тельных резин с окра- шенными и неокрашен- ными металлами, дер- матина, сукна, ковровой ткани, бязи, кожи
200 ТУ 38-105517—86 То же Раствор НК и ре- генерата в бен- зине 1—2 3 До 150 Для приклеивания вул- канизованной резины к картону, металлу, дерма- тину, сукну, коже
3051 ТУ 38-105517-86 Вязкая коричневая жидкость То же 3—4 — До 150 То же
4010 ТУ 38-105517—86 Черная жидкость » 2 — 504-80 Для склеивания резины, текстиля, картона с окра- шенными и неокрашен- ными металлами, моно- литной резины
Резиновый ГОСТ 2199-66 Вязкая светло-серая или бежевая жидкость Раствор НК в бензине 7—14 6 90—100 Для склеивания резино- вых и резинотканевых изделий
КС ТУ 6-15-1251—80 Раствор темно-коричне- вого цвета Раствор СК в ор- ганических рас- творителях — — — Для ремонта изделий из кожи, резины и других отделочных материалов
ГИПК-23-11 ТУ 6-05-251-139-8! Белая паста Бутадиенакрило- нитрильный кау- чук Тйксотронен — 6—25 Для приклеивания пено- полиэтилена к стали
Таблица 4.11. Свойства невысыхающих и вулканизующихся герметиков
Марка клея Внешний вид Основа клея Сухой остаток, % Срок хранения, мес Интервал рабочих тем- ператур, °C Назначение
51 -Гб ГОСТ 23744—79 Пластичная масса чер- ного цвета На основе поли- изобутилена 100 6 -504-90 Для герметизации остек- ления
51-Г7 ГОСТ 24025— 80 Пластичная масса серо- го или зеленого цвета То же 100 6 -504-90 Для герметизации отвер- стий и щелей на стыках кузова
УН-25 ТУ 6-10-1284—86 Черная вязкая масса На основе фе- нольной смолы 95 6 -604-200 То же
БМП-1 ТУ 6-10-882—83 Черная мягкая масса На основе битума 76- 6 — 604-130 Для антикоррозионной защиты нижней части ку- зова автомобиля и внут- ренней стороны крыльев
КЛТ-75 ТУ 38-103-606—86 Белая паста Силоксановый каучук 100 12 -604-250 Для герметизации разъ- емов узлов двигателей, применяют без твердых прокладок
Эластосил 137-83 ТУ 6-02-1237- 83 То же То же 100 12 -604-250
УМ-1 ТУ 6-10-1132—76 Серая паста На основе поли- меризованного льняного масла 96 12 -604-150 Для внутрисловной гер- метизации сварных швов
Паста водозапорная ТУ 6-10-1230—87 Черная масса На основе битума 75 12 -604-130 Для промазки сварных швов кузова от проник- новения воды внутрь ку- зова
195
ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ АВТОМОБИЛЕЙ
К клеям и герметикам, применяемым в автомобилестроении, предъявля-
ются следующие требования: сохранение прочностных характеристик
в широком интервале температур и эксплуатационных качеств в течение
всего срока службы автомобиля, стойкость к действию влаги, солей,
бензина и прочих реагентов, стойкость к ударным нагрузкам и вибрации.
Клеи и герметики, использующиеся для кузова и деталей интерьера,
должны быть стойкими к действию солнечного света и ультрафиолетовых
лучей, совместимыми с резинами, красками, пластмассами, тканями и
другими материалами.
Ниже описаны некоторые наиболее характерные представители клеев
и герметиков, наиболее полно отвечающие идее автоматизированной
сборки современного надежного и долговечного автомобиля.
В производстве двигателей и других узлов и агрегатов в последние
годы широко стали применять анаэробные клеи и герметики. Эти мате-
риалы служат для стопорения и герметизации резьб, фиксации цилиндри-
ческих соединений вместо прессовой посадки и шпоночных соединений,
герметизации жестких фланцев, микропористости литья.
Анаэробные герметики по стопорящему эффекту намного превосходят
большинство применяемых в автомобильной промышленности стопорных
устройств, таких, как пружинные шайбы, фигурные отжимные шайбы,
гайки с найлоновой вставкой.
По своему действию они равны сдвоенным гайкам с натягом. При
соединении цилиндрических деталей с их помощью заменяют тугую по-
садку на скользящую, при этом прочность соединения сохраняется. При
уплотнении фланцев, применяя анаэробные герметики, достигают того же
эффекта, как при тщательной пришлифовке поверхностей.
Анаэробные герметики применяют для фиксации шпилек блока двига-
телей, герметизации болтов крышки редуктора заднего моста, фиксации
и герметизации резьбовых и колпачковых заглушек, стопорения направ-
ляющих клапанов толкателей и колесных гаек и многих других соединений.
Для герметизации штампованных фланцевых соединений, таких, как
поддон — блок картера, применяют силиконовые герметики — так назы-
ваемые жидкие прокладки. Формируясь на месте стыка, такое уплотнение
надежно герметизирует фланцевый разъем от утечек рабочих жидкостей.
Панели капота и крышки багажника склеивают с усилителями
клеями пластизольного типа; их наносят в виде крупных капель. Жела-
тинизация пластизолей происходит в печах сушки лакокрасочных
покрытий. На основе пластизолей изготавливают и мастики для защиты
днища от повреждений камнями, щебнем и песком, а также герметики
для уплотнения сварных швов.
Типичным примером применения высокопрочных конструкционных
клеев является склеивание металлических панелей с последующей отбор-
товкой. Такого рода соединения применяются при сборке автомобилей
ВАЗ-2105, -2107, АЗЛК-2141, ГАЗ-3102 и других в соединении внешней
и внутренней панелей дверей и в зафланцовке капота. В этих соедине-
ниях раньше применялась сварка, следы сварочных электродов прихо-
дилось тщательно зачищать. При применении клеев этого делать не нужно.
Одновременно достигается надежная защита соединения от коррозии.
Акрилатный клей применяется для приклеивания зеркала заднего
вида к лобовому стеклу. Отверждение происходит под воздействием
ультрафиолетового света за 30—40 с. Такое соединение применено в авто-
мобилях ВАЗ-2108 и -2109.
196
Широко применяют клеи для декоративной отделки интерьера. С их
помощью соединяют разнообразные материалы. Крепление обивки дверей
из поливинилхлоридного пластика к древесно-волокнистой панели может
служить примером использования термочувствительного клея. Клей на-
носят в нужных местах на поверхность металла и высушивают. Эта опе-
рация производится на заводе-поставщике древесно-волокнистых плит.
На автозаводе обивочный материал приваривают по сухому слою клея
способом диэлектрической сварки.
Широкое применение в автомобилестроении получили объемные
цельноформованные панели обивки потолка, задка и другие детали
отделки. При их производстве клеи применяются для наклеивания отделки
и других материалов. В основном используются термочувствительные
клеи. В конструкции цельноформованной обивки потолка автомобиля
ВАЗ-2105, например, для крепления облицовочной пленки к каркасу
из жесткого формуемого пенополиуретана использован полиуретановый
клей на водной основе. Склеивание производится запрессовкой в штампе.
Клеи применяют вместо винтов для приклеивания рассеивателей
к корпусам задних фонарей, фонарей освещения номерного знака,
указателей поворота и подфарников. С развитиехМ блочной системы
«фара —- подфарник — указатель поворота» в одном корпусе появились
конструкции клеевого крепления стеклянного рассеивателя к корпусу
блок-фары. Такое соединение применено на автомобиле ВАЗ-2105.
Большое распространение получили самоклеящиеся молдинги. Для
них применяются клеи на основе акрилатных каучуков. Молдинги с лип-
ким слоем, не требующие для крепления отверстий в кузове, можно
увидеть на многих марках автомобилей.
В ближайшем будущем в автомобиле распространение получит
вклеивание ветровых стекол в проем кузова без резинового уплот-
нителя. Применение прямого остекления автомобиля повышает плотность
и герметичность кузова, расширяет возможности дизайна, удешевляет
производство за счет введения более широких монтажных допусков
и отказа от уплотнителя. Значительно увеличится использование анаэроб-
ных и силиконовых герметиков. Преимущества их уже описаны. Клеи
на растворителях для приклеивания отделки будут вытесняться клеями
на водной основе и клеями без растворителей, например полиуре-
тановыми клеями. Расширится применение клеесварных соединений.
Эти соединения сочетают преимущества и клеевых и сварных соединений,
а недостатки их взаимно сокращаются. Следует ожидать увеличения
применения полиуретановых клеев и герметиков. Видимо, эти материалы
в будущем вытеснят пластизоли для защиты днища.
Таким образом, в будущем потребление клеев и герметиков будет
возрастать. Относительно высокая стоимость их компенсируется упро-
щением технологии и рационализацией конструкции, что особенно
важно для поточного производства.
ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ РЕМОНТЕ АВТОМОБИЛЕЙ
Клеи и герметики находят в настоящее время ограниченное приме-
нение в техобслуживании и при ремонте автомобилей силами любителей.
Это объясняется в основном недостатком информации о свойствах клеев,
и — с другой стороны — ограниченностью номенклатуры клеев, имею-
щихся в продаже.
На предприятиях техобслуживания при ремонте кузовных деталей
широко применяют сварку и оплавку оловом.
197
При ремонте изношенных посадочных мест и сорванных резьб ис-
пользуют ремонтные втулки с запрессовкой.
Эти способы ремонта требуют специального оборудования и должны
выполняться высококвалифицированными специалистами. Кроме того,
сварочные швы являются потенциальными очагами коррозии. Отремонти-
рованная с помощью сварки деталь служит гораздо меньше, чем изготов-
ленная на заводе. При запрессовке ремонтных втулок и подшипников
возникают большие напряжения, что приводит к уменьшению уста-
лостной прочности. Трудно обеспечить соосность соединяемых деталей.
Перечисленные недостатки ремонтной технологии и много других
проблем могут быть устранены с помощью клеев и герметиков.
Остановимся подробнее на описании процессов ремонта с использо-
ванием клеев.
Одним из наиболее известных технологических процессов с использо-
ванием клеев является наклейка тормозных накладок. В про-
цессе эксплуатации тормозные колодки выходят из строя в основном
из-за износа фрикционных накладок по толщине, вырывов, выгорания
и растрескивания. Для снятия старой тормозной накладки колодку от-
жигают в термопечи при температуре 350 °C в течение 3—6 ч, после охлаж-
дения накладку сбивают ударами молотка, стараясь не оставить на
поверхности колодки забоин и зазубрин. Колодку зачищают до металли-
ческого блеска, следы окалины и коррозии не допускаются. Поверхность
колодки обезжиривают ацетоном и .'сушат в течение 10 мин. Новые
фрикционные накладки зашкуривают, но не обезжиривают. На сопря-
гаемые поверхности колодки и тормозной накладки наносят слой клея
ВС-ЮТ, детали выдерживают 15—20 мин. В слое клея не должно быть
пузырьков воздуха. Попадание загрязнений в клеевой слой не допуска-
ется. Второй слой наносится так же, как и первый. Подготовленные
колодки с накладками устанавливают в приспособление, обеспечивающее
прижатие поверхностей с удельным давлением 0,2—0,5 МПа. Смещение
накладок относительно колодок допускается не более 0,5 мм. Зажатые
в приспособлении колодки с накладками выдерживают в термошкафу
при 180 °C в течение 1—2 ч. Подтеки и наплывы клея удаляют.
Тормозные колодки с приклеенными накладками являются узлом, от-
вечающим за безопасность движения, поэтому склеивание этих деталей
должно проводиться в условиях мастерских с обязательным контролем
склеенных деталей на сдвиг. Детали должны выдерживать усилие 17 МПа.
К наиболее распространенным дефектам корпусных деталей относятся
трещины и пробоины. Эти дефекты устраняют составами на основе
эпоксидных смол (см. табл. 4.3).
Трещины ремонтируют следующим образом: определяют границы
трещины, накернивают центры отверстий и просверливают на концах
трещины отверстия. Снимают вдоль всей длины отверстия фаску под
углом 60—70° на глубину до половины толщины стенки. Детали обезжи-
ривают, наносят эпоксидный состав, уплотняют его шпателем, наклады-
вают заплатку из стеклоткани на трещину так, чтобы она перекрывала
трещину на 20 мм с двух сторон, и приглаживают ее роликом или шпате-
лем. Накладка не должна отставать от поверхности детали. Наносят
на накладку тонкий слой эпоксидного состава. При длине трещины до
20—30 мм накладку не применяют. При длине трещины 100—200 мм нужно
накладывать две накладки, причем вторая должна перекрывать первую
на 10—15 мм с обеих сторон, на вторую накладку тоже должен быть
нанесен слой эпоксидного состава. Блоки цилиндров с трещинами более
200 мм после заделки эпоксидным составом должны быть усилены ме-
198
таллической накладкой, зафиксированной болтами или сваркой. При
другом способе заделки трещины проваривают короткими стежками
по 5—10 мм через 50—80 мм и затем заполняют эпоксидным составом.
Отверждение состава в течение 2 сут.
П р о б о и н ы на корпусных деталях заделывают следующим образом:
притупляют острые кромки пробоины, изготавливают накладку из листо-
вой стали или стеклоткани с перекрытием на 40—50 мм, зачищают
накладку и поверхность детали до металлического блеска, обезжиривают
детали до и после зачистки. Наносят эпоксидный состав, и металлическую
накладку фиксируют болтами или сваркой. Состав отверждается.
Следы рихтовки и сварные швы заделывают эпоксидной либо поли-
эфирной шпатлевкой ПЭ-0089 или Хемпропол-П. Качество отделки и шли-
фуемость лучше при отделке полиэфирной шпатлевкой, чем эпоксидной.
Подготовка поверхности такая же, что и при ремонте трещин.
Весьма распространенным дефектом корпусных деталей является
износ или повреждение резьбовых отверстий под шпильки
и болты. При ремонте резьб под шпильки внутреннюю поверхность
резьб зачищают до металлического блеска, счищают следы краски и кор-
розии, обезжиривают и наносят клеевую композицию № 1 или 2 (см.
табл. 4.2) при зазоре до 0,3 мм. Шпильку соединяют с алюминиевым
корпусом с помощью композиции № 3. Для ремонта изношенных или
поврежденных резьб под болты применяют ввертыши. Диаметр отверстия
под ввертыш определяют по специальным таблицам.
Аналогичным образом восстанавливается о с л а б л е н и е посадок
при сопряжении деталей типа корпус — подшипник, вал — подшипник
и т. д. При зазоре 0,1 мм применяется состав без наполнителей, при за-
зоре более 0,1 мм изготавливают ремонтную втулку со скользящей
посадкой. Шероховатость обработанной поверхности должна соответ-
ствовать 4 классу чистоты. Кроме эпоксидных составов для восста-
новления резьб и посадок могут быть применены полиэфирные компо-
зиции и герметики анаэробного отверждения.
Анаэробные герметики «Унигерм 6» и «Анатерм 8К» являются высоко-
эффективным средством против ослабления и самоотвинчи-
вания резьбовых соединений под действием вибрации и удар-
ных нагрузок. Технология применения анаэробных герметиков следующая.
Детали обезжиривают и высушивают. Герметик наносят из флакона на
2—3 нитки резьбы и узел собирают. Детали выдерживают до полной
полимеризации герметика около 6 ч.
При проколе или порезе камеры ее ремонтируют холодным или
горячим способом. Для этого демонтируют шину, вынимают ка-
меру, накачивают ее воздухом и затем, опуская в воду, определяют
место прокола. Поверхность камеры вокруг поврежденного места очи-
щают от пыли и грязи, зачищают рашпилем или металлической щеткой,
протирают ацетоном или авиационным бензином. Если поврежденное
место имеет неровные края, кромки необходимо обрезать. Таким же
образом готовят поверхность резиновой заплаты. На подготовленную
поверхность наносят тонкий слой резинового клея, дают ему просох-
нуть в течение 15—20 мин и наносят второй слой клея. После высы-
хания клея накладывают заплату на подготовленное место, разглажи-
вают ее в направлении от середины к краям и плотно прижимают каким-
либо грузом. Через 20—30 мин снимают груз, накачивают камеру воздухом
и проверяют на слух или в воде. Если воздух не проходит, шину можно
монтировать. В качестве клея лучше всего использовать самовулкани-
зующийся резиновый клей из аптечки типа РПД (ТУ 38.104346—82).
199
Более эффективен ремонт камеры горячим способом с применением
вулканизационных брикетов. В этом случае ремонт производят в такой
последовательности. Зачищают поврежденное место камеры. Снимают
целлофан с резиновой заплаты брикета и, не касаясь руками ее поверх-
ности, накладывают на предварительно зачищенное поврежденное место.
При отсутствии готовой заплаты ее изготавливают из листовой сырой
резины. Перед тем как накладывать такую заплату, ее необходимо про-
тереть авиационным бензином и высушить. Во избежание прилипания
между такой заплатой и брикетом прокладывают тонкую бумагу. На за-
плату устанавливают металлическую чашечку брикета с горючей массой и
плотно прижимают ее струбциной. Разрыхляют поверхность горючей
массы и зажигают ее. После сгорания массы дают чашечке остыть
в течение 10—15 мин, а затем освобождают струбцину и снимают ча-
шечку. После окончательного охлаждения заплаты камеру накачивают
воздухом и проверяют.
Эффективно отремонтировать прогоревший глушитель поможет
эпоксидно-каучуковая краска для наружных работ ЭПК-Н (ТУ 6-10-
1998—85). Глушитель послужит еще долго, если его обмотать стекло-
тканью, промазанной краской ЭПК-Н. Так же можно отремонтировать
прохудившийся бензобак или канистру для бензина; покрытие из краски
ЭПК-Н бензостойко. Краска защитит от коррозии стальные кузова авто-
мобилей, пригодится для окраски гаражей, оград.
Большой интерес для ремонтного производства представляют ма-
териалы на основе кремнийорганических каучуков, или жидкие про-
кладки, такие, как КЛТ-75Т, Эластосил 137-83, ВАТТ-3 и др. Жидкие
прокладки заменяют картонные, пробковые, паронитовые, резиновые и
другие, восстанавливают герметизирующую способность прокладок
головок блоков цилиндров двигателей и устраняют следующие де-
фекты: местное деформирование (обжатие) прокладки; нарушение
покрытия (оголение каркаса прокладки); коррозию зон водяных каналов.
Жидкая прокладка также восстанавливает обычные поврежденные
прокладки, герметизирует резьбовые и шланговые соединения, может
применяться для восстановления изоляции электропроводов, склеи-
вания стекол фар и других работ. Примером применения жидкой про-
кладки вместо твердой могут служить следующие разъемы: поддон
картера — блок двигателя, бензонасрс — блок двигателя, клапанная ко-
робка — блок двигателя, картер маховика — блок двигателя, прокладка
редуктора заднего моста, прокладка колпака масляного фильтра,
головки блока и др. Специально для ремонтных работ выпускается
автогерметик-прокладка (ТУ 6-15-1049—86).
Технология нанесения жидкой прокладки заключается в следующем.
Фланцы очищают от ржавчины и грязи, протирают ветошью, обезжири-
вать необязательно. Наносят необходимый слой герметика по замкну-
тому контуру детали, выдерживают на воздухе 5—10 мин, затем разъем
закрывают и выдерживают 60 мин, после чего загерметизированное
соединение может быть пущено в работу.
Для герметизации остекления и кузова выпускается формованный
герметик Герлен АГ (ТУ 6-15-07-124—86), предназначенный для пре-
дотвращения попадания воды и пыли через резиновые уплотнители
оконных проемов кузова, герметизации различных неплотностей на
внутренних поверхностях кузова, а также в быту. Способ применения
уплотнителя чрезвычайно прост: необходимое количество плотно
прижимают к предварительно очищенной и обезжиренной поверхности.
При герметизации стекол рекомендуется средство сформировать в виде
200
жгута толщиной 3—4 мм, который постепенно закладывают под отги-
баемый резиновый уплотнитель. Во избежание прилипания герметика
инструмент и пальцы необходимо смачивать водой.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
При работе с клеями и герметиками необходимо соблюдать опре-
деленные правила безопасности в связи с тем, что многие из них токсичны
и огнеопасны.
Наиболее токсичны отвердители уретановых и эпоксидных клеев —
изоцианат и полиэтиленполиамин. Изоцианаты вызывают раздражение
слизистых оболочек дыхательных путей и общую слабость, полиэти-
ленполиамин при длительном воздействии на кожу способен вызвать
поражения типа язвенного дерматита, при попадании в глаза вызывает
гнойный конъюнктивит. Длительное воздействие эпоксидных смол на
кожу вызывает заболевание кожи (дерматит, экзему).
Клеи на основе модифицированных фенолоформальдегидных смол
сравнительно малотоксичны, так как содержат малые количества сво-
бодного фенола.
Малотоксичны клеи на основе производных акриловых смол — ана-
эробные герметики и цианакрилатные клеи.
Токсичность резиновых клеев определяется токсичностью раство-
рителей.
Клеи на основе пластизолей при нормальной температуре нетоксичны.
При нагревании пластизолей до 160—180 °C из него выделяется
хлороводород.
Работы с клеями следует проводить в специально отведенных для
этого помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией,
обеспечивающей безопасную для работающих концентрацию токсичных
веществ в воздухе. Приготовление и нанесение клеевых композиций
необходимо проводить в вытяжном шкафу со скоростью движения
воздуха не менее 0,7 м/с.
Разовые работы с клеем в местах, где отсутствует приточно-
вытяжная вентиляция, надо проводить при открытых окнах в хорошо
проветренном помещении.
На участке склеивания запрещаются курение и прием пищи.
Органические растворители и некоторые клеи горючи. Воспламенение
может произойти при обезжиривании деталей и при попадании клея
и растворителей на горячие поверхности. Для предотвращения пожара
запрещается хранить, разливать и использовать клеи и растворители
вблизи огня и нагревательных приборов.
При попадании клея или отвердителя на кожу следует немедленно
очистить загрязненное место сухим ватным тампоном, обмыть горячей
водой с мягким мылом, после чего смазать витаминным кремом, борным
вазелином, глицерином. При значительном загрязнении можно пользо-
ваться этилцеллозольвом, который относительно легко переносится
кожей. Ацетон применять для этой цели нежелательно, так как он спо-
собствует проникновению клея в кожу.
Для защиты рук полезно пользоваться специальными пастами
(ХИОТ № 6, силиконовая и др.). Нужно учитывать, что пасты, содер-
жащие жиры и тальк, применять нельзя, так как даже малые следы
жира на склеиваемых поверхностях могут явиться причиной брака.
201
ИНТЕРЬЕРНЫЕ
ПОЛИМЕРНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
Важнейшую роль в оценке потребительских свойств автомобиля играет
его комфортабельность, которая в значительной степени определяется
качеством материалов, применяемых для отделки интерьера автомобиля,
т. е. для обивки сидений, крыши, дверей, стен, пола, а также для изго-
товления панели приборов, рулевой колонки и других деталей и агрегатов.
Помимо высоких технических характеристик, таких как износостойкость,
морозо-, и теплостойкость, прочность при различных видах нагружения,
грибостойкость, огнестойкость, светостойкость и других, от интерьерных
материалов требуются хорошие органолептические свойства. Кроме того,
они должны иметь высокие гигиенические свойства, легко очищаться от
грязи и пыли, а материалы для обивки сидений — быть воздухе- и
паропроницаемыми, а также гигроскопичными. Интерьерные материалы
должны быть технологичными, т. е. хорошо поддаваться склеиванию
и шитью, сварке в электрическом поле высокой частоты, кройке, механи-
ческой обработке и т. п.
Создание материалов, одновременно удовлетворяющих всем этим
требованиям,— задача чрезвычайно сложная. Поэтому при разработке
нового интерьерного материала или при его выборе из уже существую-
щих необходимо исходить из условий эксплуатации детали, технологии
ее изготовления, назначения автомобиля, его конструкции.
Выбор интерьерных материалов достаточно широк. Это различные
по внешнему виду и способу производства текстильные материалы (ткани,
трикотаж, нетканые полотна, ковры), искусственные кожи в широком
ассортименте с тиснением, печатью и отделкой, листовые и пленочные
материалы, синтетические и натуральные тентовые материалы, лино-
леум и ряд других. Все интерьерные материалы изготавливаются из при-
родных, искусственных или синтетических полимеров. Наибольшее
распространение для отделки интерьера автомобилей получили мате-
риалы на основе поливинилхлорида, сополимера акрилонитрила, бута-
диена и стирола, полиамидов, полиуретанов, полиэтилена, полипропилена
и некоторых других полимеров.
ЛИСТОВЫЕ И ПЛЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В отделке интерьера автомобилей широко используются листы и
пленки на основе АБС-пластика. Эти материалы обладают высокими фи-
зико-механическими, эксплуатационными свойствами и легко перерабаты-
ваются методами термовакуумного формования.
202
Важнейшим свойством АБС-пластика и материалов на его основе
является высокая ударная вязкость, которая сохраняется в широком
интервале температур. АБС-пластик обладает такой же высокой устойчи-
востью к ползучести, как ПА-66, жесткий ПВХ, существенно превосходит
по этому показателю ПЭВД и полипропилен. При этом, в отличие от
ПВХ и ПА-66, АБС-пластик сохраняет свои высокие свойства и при
повышенной температуре. Наряду с этим материалы на основе АБС-пла-
стика обладают стойкостью к растрескиванию под напряжением и устой-
чивостью к воздействию химических реактивов.
Способность АБС-пластиков хорошо окрашиваться в массе, а также
присущая им износостойкость и стойкость к царапанию . позволяют
применять детали, полученные из материалов на его основе, без спе-
циальной декоративной отделки.
Основной недостаток АБС-пластиков — низкая светостойкость. Под
действием ультрафиолетовых лучей материал желтеет, снижается его
ударная вязкость. Это устраняется введением в композицию светоста-
билизаторов или красителей, а также поверхностной отделкой деталей,
например с помощью матирующих составов.
Листы на основе АБС-пластиков, как правило, применяются для
изготовления крупногабаритных деталей, таких как панели приборов,
задние части спинок сидений, внутренние панели дверей, внутренние
панели багажника, кожухи отопителей и т. д. Формованные детали из
листовых и пленочных материалов на основе АБС-пластика применяются
на многих зарубежных и отечественных марках автомобилей и автобусов,
в том числе на легковых автомобилях всех марок. Особый интерес
эти материалы представляют для индивидуального автомобилестроения
и при конструировании новых автомобилей, так как при изготовлении
крупногабаритных деталей из этих листовых материалов не нужно
дорогостоящих пресс-форм. Формообразующую оснастку можно изгото-
вить из дерева, эпоксидных смол, гипса и других дешевых материалов.
Изготовление листов из материалов на основе АБС-пластика осу-
ществляется методами экструзии или каландрования. Каландрование
используется для получения листов с малой разнотолщинностью и лис-
тов с многослойной структурой, обеспечивающей повышенную формо-
устойчивость отформованных из них изделий. Для экструзии применяют
одно- или двухчервячные экструдеры.
Лицевая сторона АБС-листов, как правило, имеет тиснение, которое
наносится с помощью тиснильных валков.
В некоторых случаях листы на основе АБС-пластика в процессе
получения отделывают декоративными материалами. При этом сам лист
играет роль жесткого каркаса, а для отделки используют пористо-
монолитную поливинилхлоридную пленку или текстильные материалы.
Такие многослойные конструкции из листовых и пленочных мате-
риалов используют там, где требуется мягкая поверхность, повышающая
безопасность водителя и пассажиров.
Свойства АБС-пластиков зависят от состава сополимера, условий
синтеза и наличия в композиции модифицирующих добавок. Увеличение
содержания в сополимере акрилонитрила способствует повышению хими-
ческой и термической стойкости, бутадиена — увеличению ударной
вязкости и морозостойкости, а стирола — улучшает перерабатываемость
материала, повышает его жесткость и блеск. Поэтому высокая ударная
вязкость и очень высокая теплостойкость, как правило, несовместимы
в одной марке материала. Выбор материала зависит от требовании,
предъявляемых к детали.
203
Таблица 5.1. Физико-механические свойства листовых материалов на основе АБС-
и АБС— ПВХ-лластиков
Показатели Марка материала
ЛЖ-2 ТС-2 А Б
Предел текучести при растяжении, МПа, не менее в исходном состоянии в продольном направлении 35 31,4 29,4 29,4
» поперечном » 32 29.4 — —
после термообработки в продольном направлении 31,5 — — —
» поперечном » 28.8 — — —
Твердость, МПа, не более 72 73,4 — ——
Термическая усадка после выдержки 22 12 15 * 15 *
при 150 °C в течение 30 мин, %, не бо- лее Температура размягчения по Вика, 99 95 100 104
°C, не менее Морозостойкость, °C, не выше -40 — 40 -40 -40
Удельная ударная вязкость при 20 °C, кН-м/м2, не менее в продольном направлении — 44,1 49 49
» поперечном » ! 39,3 — —
Прочность при растяжении в продоль- — — 27,4 27,4
ном направлении, МПа, не менее
* Для листов толщиной от 1.4 до 3,0 мм.
При производстве листов, используемых для изготовления деталей
автомобилей, применяются специальные марки АБС, обладающие вы-
сокой ударной вязкостью, теплостойкостью и хорошей способностью к
формованию. Так, для изготовления панелей приборов и облицовок ба-
гажников используются марки с повышенной ударной вязкостью, для
изготовления панелей обивки отопителя — марки с повышенной тепло-
стойкостью.
Наряду с листами АБС в автомобильной промышленности применяют
листовые материалы на основе АБС — ПВХ-композиций. Их свойства
зависят от свойств АБС и ПВХ, их соотношения в композиции, а также
от содержания пластификаторов и других добавок. Увеличение содержа-
ния АБС в композиции улучшает ее перерабатываемость, а увеличение
содержания поливинилхлорида сопровождается возрастанием модуля
упругости при изгибе (жесткости) и твердости композиции.
В табл. 5.1 приведены основные физико-механические свойства
листовых материалов высшего сорта на основе АБС и АБС — ПВХ-пласти-
ков. Листы жесткие многослойные марки ЛЖ-2 с матовой тисненой по-
верхностью выпускаются по ТУ 6-19-241—84 на основе АБС — ПВХ-пла-
стика. Лист ЛЖ-2 может быть черного и серого цвета, толщиной (2,0 ±
±0,2) мм, габаритные размеры листа: по ширине от 540 до 780 мм,
по длине от 1200 до 1480 мм. Листы тисненые марки ТС-2 различных
цветов выпускаются по ТУ 6-05-1643—77 из АБС-пластика. Толщина
листа ГС-2 — от 1,5 до 6,0 мм с предельными отклонениями ±0,2 мм
для листа толщиной 1,5, 2,0 и 2,5 мм и ±0,3 мм для листа толщиной
3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 и 6,0 мм. Размеры листа ТС-2: по ширине
от 400 до 1450 мм, по длине от 400 до 1500 мм.
Из АБС-пластика изготавливают по ТУ 6-19-122—84 листы марок
А и Б. Эти листы могут быть различного цвета, гладкими, с глянцевой
204
или матовой поверхностью. Листы выпускаются длиной от 630 до 1500 мм,
шириной от 700 до 1450 мм. Толщина листов — от 1,4 до 6,0 мм.
Листы марок ЛЖ-2 и ТС-2 устойчивы к воздействию бензина и
трения, могут эксплуатироваться в интервале температур от —40 до
80 °C и предназначены для использования в автомобилестроении. Листы
А и Б могут эксплуатироваться при температурах от —40 до 60 °C.
В основе технологических процессов формования изделий из листов
и пленок на основе АБС-пластика лежит их способность к значительным
деформациям при температурах выше температуры стеклования.
Они могут перерабатываться всеми известными методами переработки
листовых и пленочных материалов, изготовленных из термопластичных
полимеров *
Широко применяются методы термовакуумформования и механо-
пневмоформования. Первый — более распространенный метод, второй
применяется для переработки листов большой толщины, так как позво-
ляет развивать более высокие удельные давления формования.
Перед формованием листы нагреваются обычно до 140—160 °C. Оптимальную
температуру подбирают эмпирически, так как она зависит от многих факторов: марки
материала, конструкции детали, глубины вытяжки и метода формования. Более тепло-
стойкие марки АБС-пластика перерабатывают при более высоких температурах.
Увеличение температуры формования способствует снижению внутренних напряжений,
но повышает вероятность возникновения разрывов в местах наибольшей вытяжки.
Поэтому равнотолщинные детали получают формованием при низких температурах, а для
получения деталей с минимальными внутренними напряжениями необходимо нагревание
заготовок до более высокой температуры. Снижение внутренних напряжений в деталях
повышает их теплостойкость, стабильность размеров и устойчивость к короблению.
Температуру оформляющих пуансонов рекомендуется поддерживать на уровне
70—90 °C, а температуру формы 54—60 °C. Температура изделия перед снятием со штампа
не должна превышать 65 °C.
Режимы формования листов на основе АБС — ПВХ-композиций отличаются от
режимов формования листов АБС-пластика. Листы из этого материала требуют менее
интенсивного нагрева, а переработку их целесообразно производить на машинах с двухсто-
ронним обогревом. При переработке листов из АБС—ПВХ-пластиков необходимо уве-
личить время охлаждения отформованной детали, а также продолжительность предва-
рительного раздува заготовок или давление раздува, так как эти листы обладают большей
ио сравнению с листами из АБС-пластика жесткостью.
Усадка изделий зависит от применяемых режимов термовакуумформования. Детали,
полученные при более высоких температурах, а также позитивным методом, имеют
меньшую усадку. Большое влияние на качество формованной детали оказывает конструкция
формообразующей оснастки. Наличие резких перегибов и острых углов у оснастки
приводит к утонению и даже разрыву пленки в этих местах. Углубления и углы формо-
образующей оснастки должны быть снабжены вентиляционными каналами для удаления
воздуха из пространства между формуемой пленкой и оснасткой. Диаметр каналов, как
правило, не должен превышать 0,76 мм во избежание образования дефектов на поверх-
ности изделия. Для увеличения скорости отсоса воздуха из пространства между формо-
образующей оснасткой и листом целесообразно увеличить число отверстий в форме без
изменения их диаметра. Для облегчения съема отформованных деталей оснастка должна
иметь конусность: угол наклона вертикальных стенок по отношению к горизонтальным
должен составлять при позитивном формовании 2—3°, а при негативном 0,5—1°.
При изготовлении из АБС-пластиков изделий сложной конфигурации,
которые невозможно получить как одно целое, используют различные
методы соединения с помощью шурупов со специальной нарезкой,
заклепок, гвоздей, скрепок и т. п. При использовании заклепок рас-
стояние между ними должно составлять 5—10 диаметров. Чаще для
соединения деталей из АБС-пластиков применяется склеивание с помощью
растворителей или клеев (см. главу 4). При использовании растворителей
продолжительность выдержки склеенных деталей под небольшим давлени-
Подробно о методах переработки пластмасс — см. главу 3.
205
ем составляет 10 мин, но максимальная прочность достигается через 48 ч.
В качестве клея может быть применен раствор состава: 20 масс. ч. АБС-
пластика в 64 ч. метилхлорида и 16 ч. дихлорэтана.
Хорошие результаты получаются при склеивании деталей из АБС-пла-
стика друг с другом и другими материалами с помощью эпоксидных
и полиуретановых клеев, а также цианакрилатами, полисульфидами,
неопреном.
Для соединения деталей из АБС-пластика применяют также раз-
личные способы сварки: ультразвуковую, сварку трением и вибрацией,
сварку с помощью нагретого инструмента или горячего газа.
Сварка трением используется для соединения деталей с цилиндрической или сфери-
ческой поверхностью. Сварку вибрацией выполняют на частоте 100 Гц под давлением 2 МПа.
При сварке нагретым инструментом температура последнего составляет 220—290 °C.
Сварка нагретым воздухом с применением присадочного прутка из АБС-пластика, хотя
и позволяет получить хорошие результаты, применяется реже, так как по сравнению с дру-
гими методами более длительна и требует высокой квалификации.
Изделия из АБС-пластика хорошо поддаются механической обработке
путем сверления, резания, фрезерования и т. п. Обычно эти методы
используются при изготовлении единичных образцов изделий. В частности,
с помощью механической обработки удобно изготавливать детали для
опытных автомобилей, в индивидуальном конструировании.
Учитывая, что АБС-пластик обладает термопластичностью, скорость его механи-
ческой обработки должна быть низкой, чтобы не допустить расплавления. Для охлаж-
дения1 используется сжатый воздух, иногда можно применить воду. При сверлении
лучше использовать сверла с углом заточки 0°. Рекомендуемая частота вращения
инструмента от 50 с-1 для сверла диаметром 3 мм и до 15 с-1 для сверла диаметром 12 мм.
При фрезеровании угол заточки фрезы должен быть равен 0—5°, а скорость фрезерова-
ния не должна превышать 0,5 м/мин.
При изготовлении таких травмобезопасных деталей интерьера автомо-
биля, как панель приборов, часто применяют относительно тонкие пле-
ночные материалы на основе АБС-пластика с последующим заполне-
нием внутренней полости полужестким пенополиуретаном.
АБС — ПВХ-пленки выпускают двухслойными, что способствует сни-
жению их тепловой усадки и увеличению формоустойчивости, и, кроме
того, дает возможность использовать в нижнем слое отходы. Верхние
слои изготавливаются из более .теплостойких композиций, что обеспе-
чивает сохранение рисунка тиснения при нагревании пленок перед
вакуумформованием. Пленки из пластифицированных АБС — ПВХ-
композиций изготавливаются вальцово-каландровым методом по
ТУ 6-19-273—85.
В процессе изготовления на пленки наносят тиснение и матирующий
лак, содержащий полиметилметакрилат, аэросил и другие добавки.
Тиснение наносят на лицевую поверхность с помощью тиснильного
вала, нагретого до температуры 165—180 °C. Глубина тиснения оказы-
вает влияние на свойства пленок. Слишком глубокое тиснение с острыми
впадинами может быть причиной разрывов пленки при формовании,
так как они являются концентраторами напряжения. Мелкое тиснение
в результате вытяжки при формовании может сглаживаться. Оптималь-
ным является тиснение, глубина которого достигает, но не превышает
/з толщины пленки. Для отделки автомобилей используют АБС —
ПВХ-пленки с рисунками тиснения под кожу или апельсиновую корку.
Пленки на основе АБС — ПВХ-пластиков выпускают различных ма-
рок и цветов. В табл. 5.2 приведены свойства различных марок пленок
первого сорта. АБС — ПВХ-пленки грибостойки, неогнеопасны, морозо-
206
Таблица 5.2. Физико-механические свойства АБС— ПВХ-пленок
Показатели ЛФ-1,1 ПФ-0,9 ПФМ-0,9 ПТ-0,45
Цвет Черный Светло- Антрацит серый Серый Черный Черный
Толщина, мм Прочность при растяже- нии. МПа, не менее 1.1 ±0.07 0,9±0,05 0,9±0,05 0,9±® 0,9±Ш 0.45±0,10
в продольном на- правлении 15 14 15 16 14 7
8 поперечном на- правлении Относительное удлинение при разрыве, %, не менее 14 12 13 15 13 4
в продольном на- правлении 150 100 160 40 40 • 20
в поперечном на- правлении 140 80 160 30 30 20
Жесткость, МПа Термическая усадка по-. еле нагрева в течение 10 мин при 160 °C, %, не более 0,8—1,3 0,8—1,3 0,8—1,3 0,6-1,2 0,6-1,2 0,8—1,6
в продольном на- правлении -16 —15 -15 — 17 -17 -25
в поперечном на- правлении 6 7 7 0,5 5,5 10
стойки до —40 °C, устойчивы к световому старению и воздействию
бензина.
Для индивидуального конструирования представляют интерес
АБС — ПВХ-пленки с нанесенным на нелицевую сторону липким
клеем с защитной пленкой или бумагой. Такие материалы имеют различные
рисунки тиснения и печать и могут имитировать ценные породы дерева,
металл, кожу и другие материалы. Они могут иметь текстовое содержа-
ние и носить информационный характер. Их применение очень удобно,
так как позволяет легко индивидуализировать оформление автомобилей
без больших затрат.
Для изготовления деталей автомобилей применяют листовые мате-
риалы на основе полипропилена. Преимущества таких материалов
состоят в низкой стоимости полипропилена и возможности создания
путем его модификации материалов, обладающих более высокой ударной
вязкостью, теплостойкостью и стабильностью размеров, чем исходный
полипропилен. Как видно из табл. 5.3, введение талька, мела, повышает,
его твердость, теплостойкость и размерную стабильность, расширяя
технические возможности его применения.
Основным недостатком почти всех наполненных материалов является
снижение ударной вязкости по сравнению с исходным полимером, уве-
личения которой можно добиться за счет введения в композицию моди-
фицирующих добавок, например термоэластопласта или синтетического
каучука.
Листовые материалы на основе полипропилена, наполненного тальком,
мелом и древесной мукой, используют для изготовления внутренних
панелей дверей, спинок сидений, крышек и внутренних панелей багаж-
ников, задних полок в салонах автомобилей.
Благодаря способности полипропилена легко окрашиваться в массе
листы на основе его композиций выпускают в широкой цветовой гамме
207
Таблица 5.3. Свойства наполненного полипропилена
Показатели 11олипропилен
йенапол- ненный 4-50 % мела 4-40% талька + 40% талька -|- + каучук + 50% древесной муки + 50% древесной муки + +термо- эласто- лласт
Плотность, кг/м’ Разрушающее напряже- ние, МПа 920- 930 1320 1200 1100 950 1100
при растяжении 30-35 23 25 15 22 17,5
» изгибе — 42 75 44 44 29
Модуль упругости при растяжении, МПа 1200- 1400 3370 3000 1400 3600 2480
Ударная вязкость по Изоду с надрезом, кДж/м2 5,0-12 —: 3,5 23 3,5 6,0
Теплостойкость при изги- бе под нагрузкой 1,81 Н/мм', °C 59-62 — 115 115 107 —
Теплостойкость по Вика, °C 95—110 112 — — 155 140
Коэффициент линейного теплового расширения, °С“' 1,1-10-’ — _ — — 0,28-10“' —
Твердость по Роквеллу, шкала В, усл. ед. 76—78 — — —“ 96 —
и в некоторых случаях, например при изготовлении панелей багажника,
не подвергают специальной поверхностной отделке. Детали салона легко-
вых автомобилей обычно облицовывают декоративными пленками или
тканями, которые одновременно повышают и ударную прочность изделий.
Наиболее часто использующийся способ переработки листового наполненного поли-
пропилена в изделия ш т а м и о в а н и е. Формование в данном случае осуществляется
с помощью холодных штампов (пуансон — матрица), установленных на обычных вертикаль-
ных гидравлических или механических прессах.
Давление формования зависит от формы штампуемой детали, глубины вытяжки
и обычно находится в пределах 0,4 -2 МПа. Если деталь должна иметь тиснёную по-
верхность, давление формования увеличивается до 8 МПа и используются пресс-формы
с гравированной поверхностью.
Штампы могут быть изготовлены из эпоксидных смол, дерева, металла. В случае
использования металлических форм, охлаждаемых водой, продолжительность процесса
формования листов толщиной 2,5 мм равна 45 с.
Перед формованием листы наполненного полипропилена нагревают обычно
до 180—190 °C.
Желательно, чтобы подача материала в пресс-форму, движение опускающегося
пуансона и нарастание давления осуществлялись с максимальной скоростью во избежание
преждевременного охлаждения материала. Температура листа в момент переработки
должна быть 165—175 °C, значительное снижение температуры может привести к увели-
чению внутренних напряжений в деталях, которые проявляются при эксплуатации и
приводят к короблению деталей.
Для облицовки деталей декоративными материалами в форму одновременно с листом
подаются отделочные материалы: пористо-монолитная ПВХ-пленка, трикотаж, нетканые
полотна, ткани. Обычно декоративные материалы не подвергаются предварительному
нагреву.
Соединение облицовочного материала с листом осуществляется за счет адгезии
расплавленного полипропилена к облицовочному материалу. При использовании для
облицовки материалов, не имеющих достаточно прочного соединения с полипропиленом,
например пористо-монолитных пленок, для улучшения адгезии на поверхность листов в
процессе их изготовления наносят тонкие полипропиленовые пленки.
Для хорошего соединения каркаса с облицовочным материалом давление штампо-
вания должно быть не ниже 1-1.5 МПа. Однако чрезмерное увеличение давления может
208
оказать отрицательное воздействие на облицовочный материал, особенно если это ворсовая
ткань.
В момент штампования детали из наполненного полипропилена могут соединяться
с предварительно вложенными в матрицу усиливающими вставками из металла или
пластмассы.
Для изготовления из листов наполненного полипропилена деталей
несложной конструкции с незначительной степенью вытяжки можно
использовать также метод термовакуумформования.
Детали из полипропилена, наполненного тальком или мелом, могут
соединяться с помощью ультразвуковой сварки и обрабатываться всеми
известными способами механической обработки пластмасс.
Листовые полимерные материалы, армированные стеклохолстом
и стеклотканью, имеют более высокую ударную вязкость и меныпую
анизотропию прочностных свойств.
Переработка листового стеклонаполненного полипропилена в изделие
осуществляется штампованием в холодных пресс-формах. Значительное
преимущество этого метода в том, что может быть использовано обору-
дование для штампования сталей.
Переработке подвергаются листы, предварительно разогретые до 180—240 °C. Давле-
ние формования зависит от температуры материала, формы изделия и обычно не превы-
шает 20 МПа. Продолжительность цикла формования зависит от толщины изделия и
колеблется от 25 до 60 с.
Штампование листового стеклонаполненного полипропилена — высокопроизводитель-
ный процесс. Так, для деталей с толщиной стенки 3,5 мм производительность его состав-
ляет около 80 деталей в час.
Из листового стеклонаполненного полипропилена изготавливают
каркасы сидений, панели дверей, кронштейны аккумуляторной батареи
и другие детали конструкционного назначения.
Для изготовления формованных деталей интерьера автомобилей
используют также материалы на основе вспененных полимеров, в частно-
сти листы из пенополиолефинов и термопластичных пенополиуретанов.
Применение таких материалов позволяет значительно уменьшить массу
конструкции, повысить комфортабельность автомобилей — благодаря
низкой звуко- и теплопроводности пенопластов, а также травмобезр-
пасности.
Из листов на основе вспененных полиолефинов (полиэтилена низкой
плотности и полипропилена), изготавливают около 20 наименований
деталей. Это потолочные панели, внутренние панели дверей, внутренние
панели багажника, противосолнечные козырьки и др.
Для изготовления деталей автомобиля обычно используют структури-
рованные (сшитые) полиолефины, так как они обладают более высокими
прочностными свойствами и теплостойкостью по сравнению с исходными
материалами. Выпускается два вида сшитых полиолефинов: радиационно
сшитые и химически сшитые с помощью пероксидов.
Радиационно сшитые материалы имеют ряд преимуществ перед хи-
мически сшитыми, в частности они не имеют специфического запаха,
характерного для последних.
Пенополиэтилен радиационно сшитый (ППЭ-РС) изготавливается
в виде рулонного материала различной толщины от 2 до 15 мм и шириной
от 550 до 1400 мм. Длина рулона от 50 до 200 м в зависимости от толщины
материала.
В состав композиции для изготовления пенополиэтилена входят
ПЭНП, газообразователь, активаторы его разложения, антиоксиданты
и другие специальные добавки. Процесс изготовления материала со-
209
Таблица 5.4. Свойства радиационно сшитого пенополиэтилена (толщина 3 мм)
I Указатели Марка пенополиэтилена
0503 1003 1503 2003 3033
Кажущаяся плотность, кг/м3 Прочность. МПа, не менее 200+iK 1 СЮ 2129 661 и 50t?o 33+8
при растяжении 0,95 0,65
в продольном направлении 1,9 0,53 0,33
в поперечном направлении 1,3 0,74 0,47 0,36 0,24
при сжатии на 25 % 0,33 0,064 0,06 0,054 0,035
Относительное удлинение при разрыве, %,
не менее
в продольном направлении 330 250 240 190 160
в поперечном направлении Водопоглощение, см3/м2, не более 250 200 190 170 140
0,2 0,3 0,4 0,5 0,7
стоит из: приготовления композиции, экструдирования листа, его
радиационной обработки на электронном ускорителе проходного типа
и вспенивания материала в термокамере при температуре разложения
газообразователя.
Радиационное структурирование экструдированного листа позволяет
исключить прорыв стенок ячеек газами, образующимися в процессе
разложения порообразователя, поскольку при температуре его разложения
(200—210 °C) несшитый полиэтилен практически не имеет сколько-нибудь
существенной прочности. Являясь термопластичным полимером, полиэти-
лен при такой температуре переходит в вязкотекучее состояние. Облу-
чение его быстрыми электронами приводит к образованию поперечных
связей. Таким способом повышается прочность полиэтилена при темпера-
туре разложения порообразователя и создается возможность удержания
газов в ячейках материала.
ППЭ-РС обладает прекрасными теплошумоизолирующими свойствами,
морозостойкостью до — 60°С, хорошими органолептическими показате-
лями и широко применяется в автомобилестроении.
Многие свойства пенополиолефинов зависят от плотности мате-
риала. Прочность при растяжении, относительное удлинение при раз-
рыве, сопротивление раздиру и напряжение сжатия изменяются почти
прямо пропорционально кажущейся плотности материала.
Промышленностью выпускаются различные марки пенополиэтиленов,
отличающиеся по кажущейся объемной плотности (табл. 5.4).
Для деталей облицовки багажника, внутренних панелей дверей
можно использовать материалы марок 2003 и 3003, для деталей обли-
цовки крышки — марок 0503, 1003. Как видно из данных табл. 5.4, сшитый
пенополиэтилен при небольшой плотности обладает достаточно высокими
прочностными свойствами, низкими теплопроводностью, водопоглоще-
нием и усадкой. Эти материалы отличаются способностью к упругому
восстановлению формы: остаточная деформация после 25 %-го сжатия
очень мала. Пенополиэтилен на основе сшитого полимера имеет до-
статочно высокую теплостойкость, которая зависит от плотности материа-
ла. Сшитый пенополиэтилен без специальных добавок соответствует
требованиям автомобилестроения по показателю «огнеопасность».
Чаще всего листы из вспененных полиолефинов с помощью теп-
лового дублирования соединяются с различными облицовочными мате-
риалами, например полиолефиновыми или поливинилхлоридными
пленками.
210
В случае необходимости пенополиэтилен может быть склеен с по-
мощью одно- или двухкомпонентных полиуретановых клеев,. а также
клеев на основе сополимеров этилена с винилацетатом.
Перерабатывают листы пенополиэтилена в изделия всеми методами,
применимыми для формования листовых термопластичных материалов:
вакуум-, пневмоформованием или штампованием.
Температура формуемых листов должна быть 130—150 °C. Нагревать листы целе-
сообразно с двух сторон из-за низкой теплопроводности материала. Скорости формования
пеноматериалов должны быть меньше, чем при переработке монолитных материалов,
вследствие более низких прочностных показателей первых.
При изготовлении больших по размеру деталей конструкционного
назначения, например формованной обивки крыши автомобиля, исполь-
зуют листы пенополиэтилена, армированные металлической сеткой или
стеклотканью, что увеличивает сопротивление детали изгибу, значительно
повышает ее формоустойчивость.
Для изготовления формованных деталей обивки крыши автомобиля
чаще используют листовые материалы из жесткого термопластичного
пенополиуретана (ТИПУ). Такая обивка крыши устанавливается на
автомобилях ВАЗ-2107 и ВАЗ-2108.
К положительным свойствам жесткого листового пенополиуретана
относятся высокий модуль упругости при изгибе, позволяющий исполь-
зовать его при изготовлении самонесущих конструкций, широкий
интервал температур эксплуатации, высокие тепло- и звукоизолирующие
свойства.
Обивки крыши цельноформованные из жесткого пенополиуретана
обладают высокой теплостойкостью: выдерживают нагрев до 100 °C в те-
чение не менее 6 ч, устойчивы к воздействию теплого влажного [темпера-
тура (40±2) °C, влажность 90—100 %] воздуха в течение 200 ч. Усадка
при нагревании до (100±5) °C в течение 2 ч не превышает 0,5 %. Кроме
того, такие обивки выдерживают и термоциклическое воздействие при
температурах от —40 до 80 °C. Наличие таких свойств позволяет в случае
необходимости подвергать автомобиль с деталями из ТИПУ подкраске
и сушке окрашенных поверхностей в камере.
Многие свойства ТИПУ зависят от его плотности. Увеличение
плотности в результате формования приводит к улучшению прочностных
показателей, не оказывая существенного влияния на такие показатели,
как теплопроводность и водопоглощение.
Листы жесткого ТИПУ получают из полотна определенной толщины,
изготавливаемого непрерывным способом.
Изделия из листов жесткого пенополиуретана производят методом
формования в холодных штампах после предварительного нагрева до
температуры 190—200 °C. Удельное давление формования зависит от
температуры листов, но обычно не превышает 2,5 Па. Время выдержки
изделия в прессе под давлением составляет 40—60 с. Максимальная
глубина вытяжки у готовых изделий может достигать 300 мм.
Облицовка деталей производится обычно одновременно с их формо-
ванием. Для обеспечения соединения облицовочного материала с пено-
полиуретаном на оба материала предварительно наносят клей. Листы,
используемые для формования обивок крыши автомобилей, в процессе
изготовления с двух сторон дублируются стеклохолстом, придающим
материалу повышенные жесткость, модуль упругости при изгибе и фор-
моустойчивость.
Листы и изделия из вспененных полиолефинов и термопластичного
пенополиуретана могут подвергаться механической обработке фрезеро-
211
ванием, сверлением, точением и другими способами. Однако необходимо
учитывать, что скорости обработки не должны быть высокими из-за
опасности оплавления материала.
В качестве каркасов для изготовления плоских панелей внутренней
отделки могут применяться древесно-волокнистые плиты, картон обивоч-
ный водостойкий, декоративный бумажно-слоистый пластик. Эти мате-
риалы могут иметь декоративное покрытие, а потому их используют и как
готовый отделочный материал. Так, картон обивочный применяется для
отделки колесных ниш автомобилей «Москвич» и «Жигули». Древесно-во-
локнистые плиты с лакокрасочным покрытием и декоративный бумажно-
слоистый пластик широко применяются для отделки стен и крыши авто-
бусов, в вагоностроении. В качестве лицевого слоя таких материалов
могут служить также различные пленочные материалы и искусственные
кожи, ассортимент которых весьма разнообразен. Крепление этих мате-
риалов на жестких каркасах осуществляется с применением клеев или
механическим способом с помощью скрепок и пневмопистолета.
Картон обивочный водостойкий выпускается по ГОСТ 6659—83: окра-
шенный в массе марок ВО-1 и ВО-2 и с двухсторонним покрытием мар-
ки ВП. Он может быть гладким и с тиснением с лицевой стороны. Постав-
ляется материал в листах различных размеров. Номинальная толщина
от 1,75 до 3,0 мм. Ниже приведены основные физико-механические
свойства водостойкого картона различных марок:
BO-I ВО-2 ВП
Плотность, г/см3, не менее 0,90 0,92 0,90
Водопоглощение при полном погруже- нии в течение 30 мин, %, не более 10 9 6
Линейная деформация после выдержи- вания в воде при (20±2) °C в течение 2 ч в поперечном направлении, %, не более 0,4 0,8 0,5
Прочность при растяжении в среднем по двум направлениям, МПа, не менее 19,6 44,1 44.1
Стрела прогиба, мм, не более 30 30 25
Влажность, % 5—8 5—9 5-8
Древесно-волокнистые плиты (ДВП) изготавливаются по ГОСТ
4598—86 двух типов: мягкие и твердые. Для автомобилестроения наи-
больший интерес представляют твердые плиты с необлагороженной ли-
цевой поверхностью (марки Т), твердые плиты с лицевым слоем из тон-
кодисперсной древесной массы (марки Т-С), твердые плиты с подкра-
шенным лицевым слоем (марки Т-П), твердые плиты с подкрашенным
лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы (марки Т-СП),
твердые плиты повышенной прочности (сверхтвердые) с необлагоро-
женной лицевой поверхностью (марки СТ) и твердые плиты повышенной
прочности (сверхтвердые) с лицевым слоем из тонкодисперсной дре-
весной массы (марки СТ-С). В зависимости от физико-механических
показателей плиты марок Т, Т-С, Т-П, Т-СП подразделяются на группы
качества А и Б. Толщина таких плит может быть 2,5, 3,2, 4,0 и 5,0 мм,
максимальные длина и ширина — соответственно 1600 и 2140 мм. Основ-
ные физико-механические показатели ДВП:
Плотность, кг/м3
Влажность, %
Водопоглощение
за 24 ч, %, не более
СТ, СТ-С
950- 1100
3—7
6
T, Т-П
группа А
850—1000
5- 10
9
Т-С. Т-СП
группа Б
800—950
5—10
11
212
Набухание но толщине за 13
24 ч, %, не более
Прочность при изгибе, 47
МПа, не менее
3
20
38 33
Древесно-волокнистые плиты с нанесенным на их лицевую поверхность
лакокрасочным покрытием изготавливают по ГОСТ 8904—81 двух
марок: А — с декоративным печатным рисунком и Б — одноцветные;
поверхность плит может быть глянцевой или матовой. Плиты могут
иметь перфорацию, что позволяет снизить уровень шума в автомобиле,
физико-механические показатели ДВП с лакокрасочным покрытием зави-
сят от марки плиты, использованной при их изготовлении.
Декоративный бумажно-слоистый пластик (ДБСП) изготавливают
по ГОСТ 9590—76 прессованием специальных видов бумаги, пропитан-
ной синтетическими термореактивными смолами. Для отделки горизон-
тальных поверхностей выпускают пластик марки А, для вертикальных —
пластик марки Б. Пластик изготавливают в виде листов различной
ширины — от 400 до 1600 мм и длиной от 400 до 3000 мм. Толщина листов
ДБСП может быть 1,3; 1,6; 2,0; 2,5 и 3,0 мм. Листы пластика могут иметь
глянцевую, матовую, однотонную поверхности, а также с печатным ри-
сунком и защитным слоем. Основные физико-механические показатели
ДБСП марок А и Б приведены ниже:
Стойкость к кипячению в воде: А Б
увеличение массы, %, не более 6 8
» толщины, % » » 6 7
Прочность при изгибе, МПа, не менее 117,6 98
Стойкость к истиранию, циклы до истирания декоративного слоя, не менее 400 —
Стабильность линейных размеров, %, не более 0,90 0,90
ДБСП устойчив к воде, к нагреву до 180 °C (марка А) и 130 °C
(марка Б), лицевая поверхность не изменяет цвет и внешний вид при
воздействии веществ бытового и хозяйственного назначения.
Недостатком ДБСП является его хрупкость и, как следствие, повы-
шенная травмоопасность, так как при механическом разрушении материал
образует осколки с острыми краями.
Широкое распространение для облицовки формованных панелей
обивки дверей, крыши и других деталей автомобилей нашла формую-
щаяся пористо-монолитная пленка, обладающая высокими декоративными
свойствами и низкой стоимостью в сравнении с другими материалами.
Формующийся пористо-монолитный материал (ТУ 17-21-538—86)
представляет собой эластичную двухслойную пленку на основе плас-
тифицированного ПВХ. Нижний слой — пористый, лицевой — монолит-
ный. Толщина монолитного слоя 0,2—0,35 мм. С увеличением толщины
монолитного слоя снижается вероятность его разрыва или чрезмерного
утонения в процессе формования, но в то же время увеличивается жест-
кость материала, ухудшаются его органолептические показатели и
увеличивается масса. Лицевая поверхность пористо-монолитной пленки
имеет тиснение и печать.
Формующийся пористо-монолитный материал выпускается двух ма-
рок: А и Б, физико-механические свойства которых зависят от толщины:
Толщина, мм
Ширина, см
Масса 1 м2, г
А
1,6—1,9
140±2
1200± 100
Б
1,55—1,85
136±2
1000^100
213
Разрывная нагрузка, Н, не менее:
в продольном направлении
« поперечном »
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее
в продольном направлении
« поперечном »
Относительное удлинение под нагрузкой
19,6 Н/см, %:
в продольном направлении
« поперечном »
Жесткость, сН
Относительное изменение размеров после тепло-
вого воздействия, %, не более
в продольном направлении
« поперечном »
Светостойкость, баллы, не менее
250 220
200 200
200 200
190 190
25—70 25—70
30—80 30—80
45—70 25—50
-4,5 -4,5
+ 1,5 + 1,5
5 5
Поставляется материал в рулонах длиной 20 м. Номинальная ширина I
материала помимо указанной выше может быть 72, 103 и 125 см. Покрытие 1
материала устойчиво к сухому и мокрому трению, он морозостоек до |
температуры —40 °C.
Материал отвечает требованиям по огнеопасности, что обеспечивается
введением в композицию антипиренов. Повышают огнестойкость и неко- ’
торые инертные наполнители, такие, как мел или бура.
Наиболее распространенным методом изготовления пористо-монолит- ’
ной пленки является переносной способ, сущность которого заключается ,
в последовательном нанесении слоев ПВХ-композиции на специальную |
транспортерную подложку, желировании и вспенивании в термокамере. ;
В отличие от пленок на основе АБС-пластика, пористо-монолитная
пленка не способна сохранять в полной мере приданную ей форму Я
после снятия формующего напряжения, так как деформация при ее растя- 1
жении является частично обратимой. Поэтому при облицовке формо-
ванных деталей этой пленкой необходимо тщательно подбирать клей
для ее надежного соединения с формоустойчивым каркасом.
Пленочные поливинилхлоридные материалы для внутренней отделки
автомобилей изготавливаются вальцово-каландровым методом из
композиций на основе поливинилхлорида, пластификаторов, стабилиза-. I
торов и других добавок. Материалы выпускаются по ТУ 6-19-203—82 и
могут эксплуатироваться в интервале температур от —40 до 80 °C. i
В зависимости от назначения материалы пленочные выпускаются трех
различных типов:
тип 0,4 — для изготовления кантов сумок и обивки дверей;
тип 0,4Т — для обивки крыши и противосолнечных козырьков;
тип Р — для водонепроницаемых прокладок.
Пленочные поливинилхлоридные материалы поставляются в рулонах |
длиной не менее 40 м. Материалы типов 0,4 и 0,4Т, как правило, имеют
тиснение и печать. Пленочные материалы типов 0,4 и 0,4Т не изменяют
цвет после выдержки в течение 100 ч при температуре (60±2) °C,
а также после воздействия мыльных растворов. Материалы типов 0,4
и 0,4Т могут выпускаться в обычном и неогнеопасном исполнениях.
Физико-механические свойства пленочных ПВХ-материалов для
внутренней отделки автомобилей:
Ширина, мм
Толщина, мм
Разрывная нагрузка, Н, не менее:
в^продольном направлении
« попереч ном »
Тип 0,4
1270 ±20
0,42 ±0,02
343
294
Тип 0,4Т
1400 ±30
0,42 ±0,02
196
176
Тип Р
1400 ±20
0,40 ±0,10
215
196
214
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее: 120 140
в продольном направлении « поперечном » ' ' —
Относительное удлинение под нагрузкой 19,6 Н/см, %: в продольном направлении 30—60 50—75
« поперечном » 35—65 50-80 —
Относительное изменение размеров после выдержки
в кипящей воде в течение 5 мин, не более в продольном направлении « поперечном » Прочность сварного шва при растяжении, Н, не -4 2,3 -5,5 2,5 147 — 7 5
менее
Жесткость, мН — 24,5—44,1 —
Термослипаемость, кПа, не более — 44 —
Пленки поливинилхлоридные пластифицированные для галантерейных
изделий (ГОСТ 9998—86) близки по свойствам и внешнему виду к пле-
ночным ПВХ-матер налам для внутренней отделки автомобилей и могут
применяться для этих целей. Важным недостатком этих пленок является
низкая морозостойкость (не выше —25 °C).
ТЕКСТИЛЬНЫЕ ОБИВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Применение текстильных материалов для отделки интерьера авто-
мобилей (для обивки сидений, крыши, дверей, стен и других деталей)
постоянно расширяется. Это связано с высокими эстетическими и гигиени-
ческими свойствами текстильных материалов, которые позволяют по-
высить комфортабельность автомобиля.
Ниже приведены для сравнения гигиенические свойства обивочных
искусственных кож и текстильных материалов:
Воздухопро- ницаемость, см3/(см’-с) Гнгроскопич ность при 100 % влаж пости, %
Винилискожа обивочная со сплошным полимерным: наг 0 0
покрытием Винилискожа на трикотажной основе рисунком тиснения с глубоким 0.02 0,6
Винилискожа с прерывистым полимерным покры- 0,35 1
тием
Полиамидная ткань 15 7
Полиамидная ткань с обмазкой с стороны латексом изнаночной 12 7
Полушерстяная ткань 14 22
Полиамидный трикотаж 40 6
Полиамидный трикотаж, дублированный пенополи- 35 7
уретаном
Очевидно, что даже искусственные кожи с глубоким рисунком
тиснения и с прерывистым полимерным покрытием по воздухопроницае-
мости и гигроскопичности значительно уступают текстильным материалам.
Выбор сырья для обивочных текстильных материалов зависит от
технологии изготовления материала, стоимости волокон и их физико-
химических свойств.
Применение натуральных волокон для производства обивочных
материалов невелико. Так, шерстяные и полушерстяные ткани исполь-
зуются для обивки сидений автомобилей высшего класса. Широко при-
меняются полиамидные и полиэфирные нити. Последние превосходят
полиамидные нити по светостойкости.
215
Повышению комфортабельности автомобиля способствует применение
обивочных текстильных материалов, дублированных слоем эластичного
пенополиуретана, толщина которого может составлять от 1 до 25 мм.
Наличие слоя пенополиуретана в структуре обивочного материала
исключает образование складок, обеспечивает лучшую размерную
стабильность материала, улучшает формоустойчивость полотна и его
свойства при раскрое. Кроме того, слой эластичного пенополиуретана
в обивке сиденья повышает комфортабельность сидений.
Правильный выбор материала для обивки сиденья определяется
не только эстетическими и гигиеническими требованиями, но и назна-
чением и условиями эксплуатации автомобиля, а также конструкцией
сиденья. Так, для жестких сидений спортивных автомобилей целесообразно
обивку изготавливать из тканых материалов, в то время как для мягких
глубоких сидений лучше обивка из трикотажа, имеющего более высокие
значения удлинений под нагрузкой.
К текстильным обивочным материалам предъявляется ряд общих
требований: высокие декоративно-художественные свойства, неогнеопас-
ность, устойчивость к истиранию, драпируемость. Наряду с необхо-
димостью удовлетворять этим требованиям текстильные материалы
должны легко очищаться от загрязнений путем влажной чистки, не
должны иметь высокую усадку, электризоваться и пиллинговаться.
Важным свойством является устойчивость к световому старению,
поскольку основное разрушение как самих материалов, так и красителей
происходит именно под воздействием солнечного света. Степень разруше-
ния, заключающегося в изменении цвета материала и его прочностных
свойств, зависит от типа применяемых красителей, наличия стабилиза-
торов и природы волокнообразующего полимера.
Наиболее светостойки ткани из натуральной шерсти. Синтети-
ческие ткани по-разному реагируют на воздействие ультрафиолетовых
лучей: плохо противостоят их воздействию материалы на основе поли-
амида, лучше — полиэфирные ткани и трикотаж. Высокой светостой-
костью обладают текстильные материалы на основе полиакрилонитрила.
Одним из важных требований к текстильным материалам является
устойчивость к воздействию микроорганизмов — биостойкость.
Существует ряд способов защиты таких материалов от биологи-
ческого старения:
введение антисептических препаратов в прядильные растворы или
расплавы при формовании волокон;
прививка к волокнам мономеров или полимеров, обладающих
антисептическими свойствами;
пропитка текстильных материалов фунгицидами.
Как правило, грибостойкость текстильным материалам придает
пропитка их растворами, эмульсиями или суспензиями фунгицидов, для
этих целей используются раствор салициланилида концентрацией 2,5 г/л
или раствор 8-оксихинолята меди концентрацией 20 г/л, а также другие
антисептики.
Превосходными эстетическими свойствами обладают материалы
с высоким ворсом: шерстяной тканый плюш, изготавливаемый из нату-
ральных полимерных волокон (ТУ 17 РСФСР 62-9474—81), и синтетиче-
ский трикотажный бархат (ТУ 17 ЛитССР 04-1833—81). Эти материалы
одноцветные: плюш в золотистой и зеленой, а бархат — в красной
цветовых гаммах. Шерстяной плюш выпускается двух видов — гладким и
в рубчик. Ворсовая основа плюша изготавливается из шерстяной, а
коренная основа и уток — из хлопчатобумажной пряжи. Содержание
216
Таблица 5.5. Физико-механические свойства полушерстяных тканей
Показатели «Стрелка» «Газон» «Дорожная» «Олимпий- ская» «Ока»
Ширина ткани с кром- ками, см 152 ±2,5 152 ±2,5 152 ±2,5 103—2,0 103—3,0
Поверхностная плот- ность, г/м2 Разрывная нагрузка по- лоски ткани 50Х 100 мм. Н. не менее: >539 573 ±29 592 ±30 >383 >377
по основе 784 490 490 1156 1587
по утку Относительное удлинение при разрыве, %: 392 490 490 1264 529
по основе 20-2 >25 >25 >16 >13
по утку 21-2 >25 >30 >18 >14
Стойкость к истиранию, циклы, не менее Устойчивость окраски, баллы, не менее: 12 000 8000 10 000 3000 3000
к свету — — — 5 5
к сухому трению — — — 4 4
шерстяных волокон в гладком плюше — 87 %, хлопчатобумажных —
13 %, в плюше в рубчик — соответственно 70 и 30 %. Бархат может быть
гладким или с тиснением, он изготавливается из комплексных поли-
амидных и текстурированных полиэфирных нитей. Благодаря наличию
в составе плюша натуральных волокон он обладает более высокими
гигиеническими свойствами по сравнению с бархатом. Эти материалы
устойчивы к воздействию света, трения, не боятся воздействия воды.
Основные физико-механические свойства ворсованных обивочных тек-
стильных материалов приведены ниже [толщина материала (2,5 ±0,5) мм]:
Плюш глад- Плюш в Бархат
рубчик
Ширина без кромок, см 141 ±2 139±2 84 ±2,5
Поверхностная плотность, г/м2 Разрывная нагрузка полоски шириной 50 см, Н, не менее >554 >425 317±25
по основе 664 480 176,6
по утку 558 304 176,6
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее
по основе >11 >9 <110
по утку > 14 >9 <110
Хорошими гигиеническими свойствами, красивым внешним видом
и современной структурой отличаются полушерстяные ткани (табл. 5.5).
Наличие в их составе (табл. 5.6) синтетических — капроновых
и лавсановых — волокон обеспечивает этим материалам хорошие проч-
ностные свойства, а шерстяной пряжи — высокую гигроскопичность.
Ткани «Стрелка», «Газон» и «Дорожная» выпускаются по ГОСТ 24220—
80 с техническим описанием 17 РСФСР соответственно 58-545—82,
58-08-01—85 и 58-08-02—86.
Хорошими эксплуатационными и эстетическими свойствами обла-
дает многослойный обивочный трикотажный материал капровелюр
(ТУ 17-21-453—83). Материал представляет собой два слоя осново-
вязанного трикотажного полотна из полиамидных волокон, сдублиро-
217
Таблица 5.6. Структура и массовый состав (%) полушерстяных тканей
Переплетение и вид волокна «Стрелка» «Газон» «Дорожная» «Олимпий- ская» «Ока»
Переплетение Саржа Усиленный сатин-8 Рогожка 2/4 Фасонное Фасонное
Шерсть 33,5 20 21 20 21,6
Me дн о- а м м и а ч ное 56 39 35,5 — —
Капроновое 10,5 6 8 — 31,9
Лавсановое — —— — 20 21,6
Вискозное — — — 60 24,9
Хлопч атобу ма ж ное — 35 35,5 —
ванные с эластичным пенополиуретаном методом термического оплав-
ления последнего. Лицевой слой трикотажа — ворсованный. Материал
предназначен для изготовления обивок сидений и выпускается в ши-
рокой гамме расцветок, что позволяет выбирать цвет обивки в тон с
остальным цветовым оформлением автомобиля. Однако устойчивость
окраски капровелюра к свету неодинаковая. В отличие от трикотажа
других цветов, у которого светостойкость окраски после испытания
на приборе «Ксенотест» при температуре (35±2) °C в течение 180 ч
составляет не менее 6 баллов, материал бежевого цвета имеет устойчивость
окраски не менее 5 баллов. Лицевой слой капровелюра стоек к воз-
действию плесневых грибов (до 3 баллов). Материал неогнеопасен,
его окраска устойчива к воздействию дистиллированной воды и пота,
к химической чистке и трению. Капровелюр поставляется в рулонах
длиной 15—45 м. Физико-механические показатели капровелюра:
Ширина, см 143±2
Масса 1 м2, г 450 ±27
Толщина, мм 3,0±0,5
Разрывная нагрузка, Н, не менее 440
Относительное удлинение при разрыве, % 45—85
Относительное удлинение под нагрузкой
19,6 Н/см, %: и
в продольном направлении 5—20
« поперечном » 15—40
Прочность связи между слоями, Н/м, не менее 196
Стойкость к истиранию, килоциклы, не менее 20
Воздухопроницаемость, см3/(см2-с), не менее 35
Для обивки сидений автомобилей применяют также ткань арт. 65046,
изготавливаемую из вискозной пряжи (45 %) и капроновых нитей
(55 %) по ТУ 17 РСФСР 62-9783—80. Материал обладает высокой
износостойкостью, грибостоек, не пиллингуется, неогнеопасен. Окраска
ткани устойчива к свету (до 5 баллов), сухому и мокрому трению,
воздействию пота и воды (до 4 баллов).
Ниже приведены физико-механические свойства обивочной ткани
арт. 65046:
Ширина ткани без кромок, см 136,5±2
Поверхностная плотность, г/м2 450± 15
Разрывная нагрузка полоски ткани 50X200 мм,
кН, не менее:
по основе 2,8
по утку 2,1
Относительное удлинение при разрыве, %:
по основе 45 ±5
по утку 25 ± 5
218
Усадка п<х:ле стирки, %, не более 4
Стойкость к истиранию (до дыры), циклы, не менее 1000
Воздухопроницаемость, см3/(см2-с), не менее 13,3
Гигроскопичность при 100 % влажности, %, не менее 6
Для изготовления светозащитных драпирующихся шторок автомо-
билей могут быть применены синтетические ткани из полиамидных нитей
арт. 56323 (ТУ 17 РСФСР 62-9905—81), а для шторок барабанного
типа — ткань арт. 56345 (ТУ 17 РСФСР 62-10439—82). Последняя
имеет тонкое полимерное покрытие, придающее материалу водонепро-
ницаемость и каркасность. Ткани выпускают в широкой цветовой
гамме различной структуры, они обладают высокими прочностными
свойствами, но окраска недостаточно светостойка.
Физико-механические свойства капроновых тканей для солнцеза-
щитных шторок:
Арт. 56323 Лрт. 56345
Ширина ткани без кромок, см Поверхностная плотность, г/м2 139,7 ±2 <200 138±2 >178
Разрывная нагрузка полоски ткани
50X200 мм, кН, не менее:
по основе 1,96 2,0
по утку 0,98 1,0
Относительное удлинение при разрыве,
%, не менее:
• по основе 25 40
по утку 35 50
Раздирающая нагрузка, Н, не менее:
по основе — 205
по утку —-. • 127
Усадка после стирки, %, не более:
по основе — 2,5
по утку — 1,5
-СКУССТВЕННЫЕ КОЖИ ДЛЯ ОТДЕЛКИ ИНТЕРЬЕРА
Одним из наиболее распространенных в автомобилестроении видов
интерьерных материалов являются искусственные кожи: они применяются
для обивки подушек и спинок сидений, обивки крыши и боковых панелей,
обивки полки задка, панели приборов, багажника, а также для изготовле-
ния инструментальных сумок, утеплительных чехлов и других комплек-
тующих изделий.
Значительное расширение ассортимента искусственных кож произошло
с пуском в строй таких гигантов отечественного автомобилестроения,
как Волжский и Камский автозаводы. Именно тогда значительно улучши-
лось художественно-эстетическое оформление этих материалов, их органо-
лептические свойства. Производство искусственных кож с большим набо-
ром рисунков печати, тиснений, отделок кардинально расширило воз-
можности конструкторов при разработке интерьера автомобиля. Хотя
в последние годы все больше для обивки автомобилей применяются
текстильные материалы, искусственные кожи прочно занимают первое
место по объему их потребления среди прочих интерьерных материалов.
Искусственные кожи, применяющиеся в автомобилестроении, пред-
ставляют собой текстильную основу, на которую нанесено поливинил-
хлоридное покрытие. Текстильная основа может быть изготовлена из
натуральных (хлопковых), синтетических (полиамидных и полиэфирных),
искусственных (вискозных) или смешанных волокон. По способу получе-
ния текстильные основы, применяемые в производстве обивочных искус-
219
ственных кож, подразделяются на тканые, трикотажные и нетканые.
Полимерное покрытие искусственной кожи может быть пористым, моно-
литным, пористо-монолитным, прерывистым. Покрытие искусственной
кожи изготавливается из сложной многокомпонентной композиции,
состоящей из поливинилхлорида, пластификаторов, наполнителей, пиг-
ментов, стабилизаторов, антипиренов и других веществ. При изготовлении
искусственных кож с пористым и пористо-монолитным покрытием в
композицию вводятся порообразователи — органические химические
вещества, при разложении которых выделяется большое количество
газообразных продуктов.
Обивочные искусственные кожи у нас в стране производятся в основном
каландровым методом. Перед каландрованием все исходные компоненты
тщательно перемешиваются, перед загрузкой на каландр производится
пластикация полимерной композиции, при прохождении смеси через зазор
между валками каландра образуется калиброванная пленка, которая
наносится на текстильную основу. Адгезия полимерной композиции к
текстильной основе обеспечивается не только физико-химическими свой-
ствами материалов, но и вследствие проникновения расплава поли-
мерной смеси в структуру основы.
С целью придания искусственным кожам большего сходства с нату-
ральной кожей на их поверхность наносят тиснение, печатный рисунок
и матирующее покрытие. В качестве последнего применяют растворы
полиакрилатов или полиуретанов. Цветовая гамма искусственных кож,
виды рисунков тиснения и печати чрезвычайно разнообразны, что позво-
ляет выбирать их в соответствии с остальным оформлением интерьера
автомобиля.
Технические свойства обивочных искусственных кож отвечают совре-
менным требованиям: эти материалы обладают высокими прочностью,
драпируемостью, сопротивлением истиранию, устойчивы к воздействию
мыльных растворов, бензина и масла, неогнеопасны, многие из них
изготавливаются в тропикостойком исполнении. Вместе с тем эти показа-
тели зависят от вида и рецептуры полимерного покрытия и типа при-
меняемой текстильной основы. Неогнеопасность искусственных кож
обеспечивается, помимо введения в рецептуру полимерного покрытия
триоксида сурьмы [3,5—5 ч (масс.) на 100 ч. ПВХ], еще и огнестойкой
пропиткой текстильной основы специальными составами, например раство-
ром диаммонийфосфата и буры. Повышенная морозостойкость материалов
достигается увеличенным содержанием в рецептуре покрытия морозо-
стойких пластификаторов, например диоктилсебацината. Для придания
материалам стойкости к воздействию плесневых грибков (тропикостой-
кости) в полимерную композицию вводят фунгициды и, кроме того,
текстильную основу пропитывают специальными растворами.
Обивку сидений из искусственной кожи можно изготавливать методом
пошива или сваркой в переменном электрическом поле высокой частоты.
Раскрой деталей обивки сидений производят по шаблонам, которые изго-
тавливают с таким расчетом, чтобы надетая на подушку и спинку сиденья
обивка плотно обтягивала их. Целесообразно обивку предварительно
разогреть и увлажнить водяным паром, что значительно облегчит процесс
натягивания и позволит избежать деформации и разрывов обивки. Кроме
того, спинку сиденья перед натягиванием обивки можно обернуть поли-
этиленовой пленкой.
Недостаток искусственных кож — довольно низкие гигиенические свой-
ства, которые определяются такими показателями, как воздухопрони-
цаемость и гигроскопичность. Частичным решением проблемы является
210
повышение воздухопроницаемости материала путем создания различного
рода перфораций. Так, выпускается обивочная искусственная кожа с глу-
боким рисунком тиснения, которое производится с помощью вала с шипами
высотой 3—5 мм в момент выхода искусственной кожи из желировочной
камеры. Однако даже при хорошем тиснении, когда достигается сквозная
перфорация, эффект весьма незначителен, поскольку перфорационные
отверстия редки, а самое главное, увеличение только воздухопроницаемо-
сти не обеспечивает высоких гигиенических свойств.
Более высокими гигиеническими свойствами обладает искусственная
кожа с прерывистым полимерным покрытием. Участки ткани без покрытия
и воздухопроницаемы и гигроскопичны.
С целью улучшения гигиенических свойств сидений обивку из искус-
ственной кожи делают рельефной, для чего на ней, используя способные
к объемной деформации прокладочные материалы, методом пошива или
сварки выполняют валики. Между валиками образуются вентиляционные
каналы, способствующие воздухо- и влагообмену с внешней средой.
Искусственные кожи с ПВХ-покрытием можно склеивать между собой,
а также приклеивать к металлу и другим материалам. Для этих целей
целесообразно применять поливинилацетатные, полиуретановые, каучу-
ковые клеи. В случае применения клеев — растворов полимеров в органи-
ческих растворителях необходимо учитывать возможность разрушения
декоративного слоя искусственной кожи в результате контакта ее с раство-
рителем вследствие набухания или даже растворения ПВХ или отделоч-
ного покрытия. Во избежание таких последствий необходимо предвари-
тельно опробовать выбранный клей на образцах искусственной кожи.
Для изготовления обивки подушек и спинок сидений применяют
искусственные кожи только на трикотажной и тканевой основах. Отличи-
тельной особенностью обивочных материалов на трикотажной основе
является их способность к большому обратимому удлинению под нагруз-
кой, поэтому их целесообразно использовать для изготовления обивок
подушек сидений, конструкция которых предусматривает значительные
деформации.
Основные виды искусственных кож для обивки автомобилей вы-
пускаются по ГОСТ 23367—86 (табл. 5.7) : ВО-Т — винилискожа обивоч-
ная на тканевой основе; ВО-ТР—на трикотажной основе; ВО-НТ—на
нетканой основе.
Винилискожа на тканевой основе бывает двух марок в зависимости
от плотности используемой ткани. Свойства материалов марок 1 и 2 не
отличаются, за исключением прочностных показателей. Кроме того, на
тканевой основе может выпускаться искусственная кожа с прерывистым
покрытием (ВО-Т-Пр). Для этого материала не регламентируется показа-
тель «истираемость».
Искусственные кожи на трикотажной основе выпускаются с обычным
и глубоким рисунками тиснения. Для последнего материала не регламен-
тируются показатели «истираемость» и «прочность связи пленочного
покрытия с основой», а удлинение под нагрузкой в поперечном направле-
нии, в отличие от других видов искусственных кож на трикотажной
основе, составляет 40—110 %.
Все выпускающиеся по ГОСТ 23367—86 обивочные искусственные
кожи имеют высокую устойчивость окраски к сухому и мокрому трению
(не менее 4 баллов), светостойкость (не менее 4 баллов), грибостойкость
(не более 3 баллов), неогнеопасны (скорость горения — не более 1,7 мм/с).
Показатель «термослипание» для этих материалов не превышает 98 кПа.
Морозостойкость обивочных искусственных кож на тканевой и трикотаж-
221
[ а б л и ц а 5.7. Основные физико-механические показатели обивочных искусственных кож
по ГОСТ 23367—86
Показатели вот BO-TP во-нт
марка 1 марка 2
Масса 1 м2, г. не более, для искожи с:
монолитным покрытием 700 700 — 700
пористо-мономерным покрытием 830 830 830 —
глубоким рисунком тиснения — — 890 —
Разрывная нагрузка полоски 50 X
Х100 мм, Н, не менее:
в продольном направлении 900 500 300 300
» поперечном » 800 450 200 400
Относительное удлинение при раз- рыве, %:
в продольном направлении 6—35 6—35 — 10—30
» поперечном » Относительное удлинение под нагруз- <50 12—65 — 15—40
кой 19,6 Н/см, %:
в продольном направлении — — 12—30 —
» поперечном » —— — 70—110 —
» диагональном » — — 35—60 —
Сопротивление раздиру, Н, не менее:
в продольном направлении 30 10 — —
» поперечном » 30 20 — —
Прочность связи пленочного покрытия с основой, кН/м, не менее:
в продольном направлении — — 1,0 —
» поперечном » — — 1,0 —
Истираемость, мкг/Дж, не более 60 60 84 60
Устойчивость к многократному изгибу, килоциклы, не менее:
при приборе МИРП 100 100 250 100
» » МИРЦ 200 200 500 200
Жесткость, сП, не более:
со сплошным покрытием 30 30 20 20
с прерывистым » 25 25 20 20
ной основах обычного исполнения не выше —40 °C, а материалов на
нетканой основе —30 °C. Все искусственные кожи в тропическом испол-
нении имеют морозостойкость не выше —25 °C.
Искусственные кожи с глубоким рисунком тиснения и с прерывистым
покрытием обладают некоторыми гигиеническими свойствами. Воздухо-
проницаемость первой из них составляет не менее 0,02, а второй —
0,35 см*7(см2-с), паропроницаемость — соответственно 1,1 и 10мг/(м2-с).
Винилискожа-Т обивочная тип 600/60 (ТУ 17-21-198—77) изготавли-
вается на основе ткани «саржа-ВАЗ» или вискозной арт. 76007 с монолит-
ным поливинилхлоридным покрытием. Ниже приведены ее физико-механи-
ческие показатели:
На основе саржи-ВАЗ На основе вискозной ткани арт. 76007
Ширина, см 142±2 142±2
Толщина, мм, не меиее 0.6 0,6
Масса 1 м2, кг Разрывная нагрузка, Н, не менее: 0,60—0,75 0,55—0,70
в продольном направлении 588,6 588,6
« поперечном » 588,6 569,0
222
Относительное удлинение под нагрузкой
19,6 Н/см, %: 1—2,5
в продольном направлении 1—3
« поперечном » 9—15 8—15
« диагональном » 18—25 20—35
Прочность связи пленочного покрытия с основой, Н, не мейее 41,2 39,2
Изменение жесткости после теплового старения, % ±30 ±30
Истираемость, кг/(Вт-с), не более 6,1-10~8 6,1 • 10“8
Устойчивость к многократному изгибу, килоциклы, не менее 1000 1000
Термослипание, кПа, не более 78 78
Этот материал обладает морозостойкостью до —40 °C, устойчивостью
окраски покрытия к светотепловому старению и трению не ниже 4 баллов.
Винилискожа-Т обивочная пониженной горючести (ТУ 17-21-488—84)
изготавливается с монолитным покрытием, в рецептуру которого добав-
лены антипирены, затрудняющие ее воспламеняемость и снижающие
скорость распространения пламени по материалу. В качестве основы
винилискожи-Т пониженной горючести используются технические ткани из
вискозной пряжи со специальной огнестойкой пропиткой. Основные
физико-механические свойства этого материала следующие:
На основе ткани 76001 На основе ткани образца 141073А
Ширина, см 90±3 137±3
Масса 1 м2, кг 0,75 ±0,75 0.75 ±0,075
Разрывная нагрузка, Н, не менее
в продольном направлении 588 686
« поперечном » 490 638
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее
в продольном направлении 6 6
« поперечном » 12 12
Сопротивление раздиру, Н, не менее
в продольном направлении 14,7 17,6
« поперечном » 17,6 19,6
Жесткость, Н, не более 0,25 0,25
Устойчивость окраски покрытия к сухому и мокрому трению не
ниже 3 баллов.
Независимо от типа текстильной основы кислородный индекс у винилис-
кожи-Т обивочной пониженной горючести не ниже 30 %, а индекс рас-
пространения пламени не ниже 30 ед. Материал устойчив к многократному
изгибу и выдерживает не менее 200 килоциклов, а также морозостоек
до —30 °C. -
Винилискожа-Т обивочная неогнеопасная представляет собой ткань
с односторонним монолитным ПВХ-покрытием, выпускается по ТУ
17-21-323—80 в обычном и тропическом исполнении. Материал в тропи-
ческом исполнении имеет грибостойкость не более 3 баллов.
В качестве основы применяется хлопчатобумажная ткань саржевого
переплетения. В зависимости от артикула ткани материал имеет раз-
личные прочностные свойства: разрывная нагрузка у винилискожи-Т на
ткани арт. 6979 — не менее 600 Н, относительное удлинение под нагрузкой
19,6 Н/см у образца, вырезанного в диагональном направлении,—
15—30 %. Если в качестве основы использована ткань арт. 76007, то эти
показатели равны 500 Н и 18—40 % соответственно. Остальные характе-
ристики винилискожи-Т обивочной неогнеопасной не зависят от типа
основы и приведены ниже:
223
Ширина, см 142±2
Толщина, мм 0,71 ±0,1
Масса 1 м2, кг 0,68 ±0,0'
Относительное удлинение под нагрузкой 19,6 Н/см, %
в продольном направлении 1—3_
« поперечном » 7—15
Прочность связи пленочного покрытия с основой. 0,8
кН/см, не менее
Истираемость, кг/(Вт-с), не более 61 НО "
Устойчивость к многократному изгибу на приборе 500
МИРЦ, килоциклы, не менее
Изменение жесткости после теплового воздей- ±50
ствия, %
Устойчивость окраски покрытия к сухому и мокрому 4
трению, баллы, не менее
Светостойкость, баллы, не менее 4
Термослипание., кПа, не более 120
Морозостойкость, °C, не выше
обычное исполнение —40
тропическое » —25
Винилискожа-Т обивочная с повышенной морозостойкостью
(ТУ 17-21-511—84) изготавливается на основе вискозно-лавсановой ткани
арт. 86049 с пористо-монолитным ПВХ-покрытием. Отличительной осо-
бенностью этого материала является повышенная (до —50 °C) морозо-
стойкость. Материал выпускается шириной (140±2) и (145 + 2) см. Фи-
зико-механические показатели:
Масса I м2, кг 0,85 ±0,05
Разрывная нагрузка, Н, не менее
в продольном направлении 350
« поперечном » 300
Относительное удлинение при разрыве, %
в продольном направлении 13—25
« поперечном » 12—40
Сопротивление раздиру. Н, не менее
в продольном направлении 30
« поперечном » 40
Жесткость, Н, не более 0,25
Светостойкость, баллы/ не менее 4
Устойчивость окраски покрытия к сухому и мокрому 4
трению, баллы, не менее
Устойчивость к многократному изгибу, килоциклы, 200
не менее
Специально для обивки крыши автомобилей выпускаются: винилис-
кожа-ТР обивочная потолочная (ТУ 17-21-273—86), винилискожа-НТ
обивочная потолочная (ТУ 17-1149—74), винилискожа-Т потолочная
ИКАП (ОСТ 17-21-623—88). Искусственные кожи, предназначенные для
обивки крыши, имеют монолитное (непористое) полимерное покрытие.
С целью улучшения шумопоглощающих свойств искусственные кожи на
трикотаже и ткани могут иметь перфорацию в виде круглых отверстий
диаметром 1,0—1,2 мм с шагом 5Х Ю или 5X5 мм. Искусственные кожи
для обивки крыши выпускают в обычном, тропическом и неогнеопасном
исполнении. Большинство физико-механических показателей искусствен-
ной кожи одной марки не зависит от исполнения (табл. 5.8). Исключение
составляют специальные свойства. Так, винилискожа-ТР обивочная
потолочная в тропическом исполнении имеет грибостойкость не более
3 баллов, но морозостойкость ее снижена до —25 °C; винилискожа-Т
потолочная ИКАП в тропическом исполнении имеет грибостойкость не
выше 1 балла, а ее морозостойкость не превышает —15 °C.
224
Таблица 5.8. Основные физико-механические свойства искусственных кож для обивки
крыши автомобиля
Показатели без перфо- рации с перфо- рацией * кожа-НТ без перфо- рации с перфо- рацией **
Ширина, см 144 + 3 144+3 130+2; 135 ~ь 2; 140±2 93 + 2 93 + 2
Масса 1 мй, кг, не более 0.64 0,62 0,65 — —
Разрывная нагрузка полоски шириной 50 мм, Н, не менее
в продольном направлении 294 196 183 450 350
» поперечном » 137 88 ПО 350 250
Относительное удлинение. % под нагрузкой 19,6 Н/см
в продольном направлении 10—35 10-35 — — —
» поперечном » при разрыве, не менее 40—1 10 60—120 — — —
в продольном направлении — —- 25 5 5
» поперечном » — 45 25 25
Сопротивление раздиру, Н, не менее
в продольном направлении 22,6 22,6 22,5 — —
» поперечном » 22,6 12,7 22,5 25 25
Жесткость, .мН, не более
в продольном направлении 69 69 79 65 65
»«поперечном » 59 59 49 — —
Термослипание, МПа, не более 0,04 0,04 0,05 — —
Светостойкость, баллы, не менее 4 4 — — —
Морозостойкость, °C, не выше — 40 -40 -25 — 40 — 40
* Шаг перфорации 5X10 мм. ** Шаг перфорации 5X5 мм.
Для обивки крыши автомобиля может применяться также ПВХ-плен-
ка марки 0,4Т, свойства которой приведены выше. Однако шить из нее
обивку нельзя, так как она не обладает необходимой прочностью; для
изготовления готового изделия из этого материала необходимо применять
высокочастотную сварку.
Для обивки плоских поверхностей крыши, боковин и стенок автомоби-
лей представляют интерес искусственные кожи, дублированные эластич<
ным пенополиуретаном. Эти материалы имеют хорошие шумопогло-
щающие свойства благодаря наличию перфорации с шагом 5X10 мм
у искусственной кожи и открытой структуре ячеек пенополиуретана,
толщина которого составляет (6±1) мм. Особенно эффективно влияет
перфорация на снижение коэффициента звукопоглощения на частотах
звука выше 1000 Гц. Дублирование лицевого слоя с пенополиуретаном
осуществляется газопламенным методом за счет оплавления тонкого
поверхностного слоя пенополиуретана. Крепление дублированных пено-
полиуретаном облицовочных искусственных кож может производиться
путем приклеивания или с помощью пистонов, скрепок и т. п. Эти мате-
риалы выпускаются двух различных типов: винилискожа-ТР перфори-
рованная, дублированная пенополиуретаном (ТУ 17-21-137—83), с при-
менением в основе лицевого материала трикотажа, и винилискожа обли-
цовочная на основе пенополиуретана (ТУ 17-21-470—83) без трикотаж-
ного полотна. Помимо основных физико-механических свойств, приведен-
8 Под ред. А. Я. Малкина 225
ных ниже, оба материала обладают хорошей светостойкостью (не менее
4 баллов) и неогнеопасны.
Основные физико-механические показатели облицовочных искусствен-
ных кож, дублированных пенополиуретаном:
С трикотаж- ной основой Без трикотаж ной основы
Ширина, см 143±3 142±2
Масса 1 м2, кг Разрывная нагрузка, Н, не менее: >0,68 0,64 ±0,08
в продольном направлении 250 190
» поперечном » Относительное удлинение под нагрузкой, %: 120 160
в продольном направлении 10-25 25—65
» поперечном » Сопротивление раздиру, Н, не менее: 35-90 30—75
в продольном направлении 30 16
» поперечном » Жесткость, Н, не более: — 16
в продольном направлении 0,2 0,2
» поперечном » — 2
Морозостойкость, °C, не выше — 45 -40
Для изготовления комплектующих изделий, в частности сумок для
хранения инструмента, целесообразно использовать эластоискожу-Т для
инструментальных сумок автомобилей (ТУ 17-21-332—80) и материал
пленочный армированный (ТУ 17-21-322—80). Первый материал вы-
пускается двух видов (А и Б) и представляет собой соответственно двух-
или однослойную хлопколавсановую ткань арт. 6704, пропитанную бензи-
новой дисперсией каучуков с различными добавками. Эластоискожа вида
А выпускается также и на основе хлопчатобумажной ткани «бумазея-
корд», она имеет более низкую разрывную нагрузку (в продольном
направлении не менее 300 Н). Пленочный армированный материал изго-
тавливается на основе капроновой ткани с поливинилхлоридным покры-
тием. Оба материала имеют отделку лицевого слоя. Морозостойкость их
не выше —40 °C, они стойки к воздействию масла и бензина, а также
к трению. Другие свойства материалов, предназначенных для изготов-
ления комплектующих изделий, приведены ниже:
Ширина, см
Толщина, мм
Разрывная нагрузка, Н, не менее:
в продольном направлении
» поперечном »
Относительное удлинение при разрыве, %:
в продольном направлении
» поперечном »
Жесткость, Н, не более
Эластоискожа-Т для Материал
инструментальных пленочный
сумок на ткани армированный
арт. 6704
А Б
82 + 2,5 82 + 2,5 88±4
1.4+0,2 0,8+0,1 0,7±0,1
550 300 686
450 250 539
>10 >10 <32
>15 >15 <45
1.4 — 0,25
ПРОКЛАДОЧНЫЕ ОБИВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Для создания рельефных поверхностей обивок сидений или дверей
автомобилей служат различные объемные клееные нетканые полотна,
изготавливаемые из смесей синтетических поливинилхлоридных, поли-
эфирных, нитронных волокон путем проклейки холста связующим
226
Таблица 5.9. Основные физико-механические показатели нетканых клееных объемных
полотен
Показатели Вазопрон Пропонг Д Сипрон Пропонг СБП
Поверхностная плотность, 1 м2, г 220 ±20 220+20 330 ±30 250 + 25
Толщина, мм 9±2 9±2 14±3 14 ±3
Разрывная нагрузка, Н, не менее 30 30 50 50
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее Сжимаемость, %, не более 15 15 30 30
65 51 65 65
Остаточная деформация, %, не более 75 73 80 80
Ширина полотна, см 203 ±4 205+2 203 ±4 203 zb о
веществом водной дисперсии на основе сополимера винилхлорида с винил-
ацетатом.
Для изготовления обивок дверей используют материалы вазопрон
(ТУ 17-1384—75) и пропонг Д (ТУ 17-14172—82). Они легко свариваются
в электрическом поле высокой частоты с поливинилхлоридной пленкой
и с каркасом двери из водостойкого картона или древесно-волокнистой
плиты.
Сипрон (ТУ 17-1383—75) и пропонг СБП (ТУ 17 РСФСР 59-10978—85)
предназначены для придания рельефного рисунка обивкам подушек и спи-
нок сидений из искусственной кожи или других обивочных материалов,
способных к сварке в переменном электрическом поле. «Сипрон», в отли-
чие от ’остальных объемных нетканых полотен, сдублирован с хлопчато-
бумажной тканью. Преимуществом «Пропонга Д» и «Пропонга СБП»
является их неогнеопасность. Основные физико-механические свойства
нетканых объемных полотен приведены в табл. 5.9.
Все материалы устойчивы к воздействию горячей (до 70 °C) воды,
морозостойки до —40 °C.
При высокочастотной сварке обивок с применением этих объемных
полотен получаются прочные швы, толщина которых равна или незначи-
тельно больше толщины обивочного материала, так как волокна нетка-
ного полотна при нагреве в переменном электрическом поле расплав-
ляются и оно под давлением прессования теряет объемность в зоне шва.
Материалы поставляются в рулонах длиной до 100 м.
Для создания рельефных поверхностей обивок сидений методом
пошива может быть применен также эластичный пенополиуретан (ОСТ
6-05-407—75), получаемый на основе полиэфира П-2200 с толуилендиизо-
цианатом в присутствии катализатора, эмульгатора и других добавок.
Материал сохраняет эластические свойства при температурах от —15 до
100 °C, стоек к действию бензина, горюче-смазочных материалов, грибо-
стоек.
Эластичный пенополиуретан изготавливается в виде листов и рулонов
с широким набором размеров: толщиной материала от 2 до 100 мм,
длиной полотна в рулоне от 15 до 400 м и шириной от 600 до 1600 мм.
Рулоны длиной свыше 20 м имеют клеевые швы поперек полотна,
выполненные встык.
Пенополиуретан эластичный имеет различную окраску и преимуще-
ственно сообщающиеся (открытые) ячейки. Основные свойства некоторых
марок эластичного пенополиуретана первой категории качества при-
ведены в табл. 5.10. ППУ марки 40-0,8ПС обладает повышенной свари-
ваемостью.
8*
227
Табл и ц а 5.10. Основные свойства эластичного пенополиуретана
1 Указатели Марка ППУ
25-3,2 За.0,8 40-0,8 40-0.8С 40-0,8ПС 40-1,2 45-0.8 60-0.1
Кажущаяся плотность, кг/м' 25 ±5 35 i 5 40 ±5 40±5 40±5 40 ±5 45 ±5 60± 10
Размер ячеек, мм 3,2 ± 0,8 ± 0.8 ± 0.8 ± 0.8 ± 1,2± 0,8 ч- 0,4 ±
±0,5 -т- 0,2 ±0.2 ~т~ 0,2 ±0,2 ±0,2 ±0,2 ±0.1
Прочность при растяже- нии. МПа, не менее — 0,12 0,12 0,1 0.1 0,12 0,12
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее — 180 180 120 120 180 180 —
Эластичность по отскоку, %, не менее Горючесть: 15 15 15 15 15 15
время самостоятель- ного горения, с, не более 3
потеря массы образ- на, %, нс более — — — 10 10 — —
длина обуглившейся части, мм, не более — — -f 170 170 — — с
Примечание. Относительная остаточная деформация при сжатии на 50 % — нс более
6,5 %: напряжение сжатия при 20 и 40 % деформации — 2,5 ±7,5, при 60 % — 4 4-11,5 кПа.
ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ПОЛА АВТОМОБИЛЯ
Важную роль в интерьере автомобиля играет полимерное покрытие
пола, технические требования к которому зависят от условий эксплуатации
и класса машины.
Покрытие пола должно обладать хорошими тепло-, звукоизоляцион-
ными свойствами, высокими износостойкостью и коэффициентом трения,
быть устойчивым к воздействию масла и бензина, сохранять свои свойства
в широком интервале температур. /Материал для покрытия пола должен
быть водонепроницаемым и устойчивым к воздействию плесневых гриб-
ков, так как гниение и набухание в воде покрытия пола неизбежно при-
водит к коррозии и ускоренному разрушению днища автомобиля. Кроме
перечисленных технических свойств покрытие пола должно иметь
высокие эстетические качества и гармонировать с другими интерьер-
ными материалами, применяемыми в автомобиле. Для покрытия пола
автомобиля используются формованные детали либо рулонные мате-
риалы на основе различных полимеров. Наибольшее распространение,
получили резиновые формовые ковры и дорожки, алкидный и поливинил-
хлоридный линолеумы с гладкой поверхностью, поливинилхлоридный риф-
леный линолеум «автолин», текстильные ковровые материалы.
Резиновые формовые ковры имеют ряд положительных свойств: благо-
даря высокому коэффициенту трения и наличию хорошего рифления они
даже в мокром состоянии имеют хорошее сцепление с обувью; эти мате-
риалы обладают высокими вибропоглощаюшими свойствами.
Коврики резиновые и резинотканевые для автомобилей и автобусов
(ТУ 38.005272—76) выпускают трех типов: для умеренного (тип I), тропи-
ческого (тип II) и холодного (тип III) климата. Материалы выпускаются
228
с рифленой поверхностью в виде пластин или дорожки длиной до 6 м и
шириной 550- 1300 мм. Предпочтительны материалы черного цвета, так
как они обладают более высокими прочностными свойствами и большим
сопротивлением старению. Физико-механические свойства резиновых ков-
риков формовых (черного цвета) приведены ниже:
Условная прочность при растяжении, МПа. 4,0 (I); 5,5 (II);
не менее 4.5 (III)
Относительное удлинение при разрыве, %, 200
не менее
Твердость по Шору А, усл. ед. 65tio
Сопротивление истиранию, Дж/мм!, не менее 2,4
Ковры резиновые вакуумформованные выпускаются плоскими или
объемными (ТУ 38.105263—77). Материал предназначен для эксплуата-
ции до температуры —40 °C. Толщина ковра не менее 2 мм. На лицевой
поверхности ковров имеется неглубокий рисунок рифления высотой
до 0,5 мм.
Резиновые формованные ковры обладают высокой прочностью при
растяжении, эластичностью и износостойкостью. Истираемость ковра не
превышает 0,9 г при твердости материала по Шору А (65±5) усл. ед.
Однако эти ковры неустойчивы к воздействию бензина, керосина, масла,
а также имеют недостаточное сопротивление раздиру.
Резиновый линолеум — релин выпускается на основе синтетических
каучуков по ГОСТ 16914—71. Толщина релина 3 мм, ширина полотна 1000,
1200, 1400 и 1600 мм. Поставляется материал в рулонах с длиной полот-
нища не менее 12 м. Релин бывает двух- и трехслойным, верхний лицевой
слои более износостоек.
Алкидный линолеум (ТУ 21-29-104—83) изготавливают из композиции,
содержащей алкидные смолы, наполнители и пигменты. Текстильную
основу линолеума с целью предохранения от гниения обрабатывают анти-
септиками. Линолеум может быть одноцветным или многоцветным, с
печатным рисунком, с гладкой лицевой поверхностью толщиной 2,5, 3,0,
4,0 и 5,0 мм. Ширина полотна 1800—2200 мм, длина рулонов — от 15 до
30 м. Линолеум выпускают двух марок: А и Б. В автомобилестроении при-
меняется линолеум марки А, обладающий более высоким сопротивлением
истиранию. Материал требует тщательной подготовки поверхности пола
автомобиля, его устанавливают на мастике или клее.
Морозостойкость его невысока.
Поливинилхлоридный бытовой линолеум разрабатывался с учетом
требований строителей и не отвечает, условиям эксплуатации автомобиль-
ной техники. Поэтому часто практикующуюся установку в автомобиле
такого линолеума с гладкой, скользкой поверхностью нельзя считать
целесообразной.
Наиболее полно отвечает требованиям автомобилестроения рифленый
ПВХ-линолеум на текстильной основе — автолин (ТУ 21-29-89—83). На-
личие рифов уменьшает скольжение, особенно по мокрой поверхности,
и повышает долговечность покрытия. Текстильная основа облегчает
приклеивание материала к полу и улучшает акустические свойства лино-
леума.
Автолин может изготавливаться и без рифов, с гладкой или тисненой
поверхностью. В таком виде он используется в качестве отделочного
покрытия в местах, где его противоскользящие свойства не имеют значе-
ния (облицовка багажника, вертикальных поверхностей салона). Авто-
лин выпускается шириной 1490 мм, толщиной 2,7 и 3,5 мм, поставляется
в рулонах длиной 10,5 м.
229
Таблица 5.11. Физико-механические свойства рулонных полимерных материалов для
покрытия пола автомобиля
Показатели Алкидный линолеум марки А Релин Автол и и
Потеря массы при истирании, г/см2, не более 0,1 0,05 0.05
Коэффициент трения Твердость на приборе ПВ-2: 0,29 0,3 0,9
полная деформация, мм 0,4—0,6 1—2 2 3
остаточная деформация, мм, не более 0,25 0,3 0,8
Восстанавливаемость на приборе ПВ-2, %, не менее 55 75 70
Морозостойкость, °C, не выше 5 -40 -50
Поверхностное водопоглощение за 24 ч, г/100 см2, не более 0,5 0.15 0.2
Наличие рифов Нет Нет Есть
Важнейшие свойства автолина (табл. 5.11): стойкость к истиранию,
высокие коэффициент трения, морозостойкость и биостойкость — зависят
от состава полимерной композиции покрытия, в которую помимо ПВХ
входят пластификаторы, стабилизаторы, наполнители, пигменты и др.
Такие свойства, как прочность связи покрытия с полом автомобиля,
сопротивление разрыву и раздиру, твердость, упругость определяются
также типом применяемой текстильной основы. При изготовлении авто-
лина используют нетканую хлопчатобумажную основу, которая харак-
теризуется высокой прочностью связи с полимерным покрытием
(4—5 Н/см) и легко приклеивается к полу автомобиля. Для придания
автолину грибостойкости текстильная основа подвергается антисепти-
ческой обработке. Производится такой линолеум промазным способом.
Важным преимуществом поливинилхлоридного линолеума является его способность
к сварке с помощью нагретого инструмента, ультразвука и других источников нагрева.
Скорость сварки с применением инфракрасного излучателя — ртутно-кварцевой лампы
может достигать I м/мин. Оптимальная температура нагрева линолеума в зоне сварки
195—205 °C. Сварку лучше осуществлять встык с применением присадочного материала,
Разрушающее напряжение при растяжении полученного таким способом сварного шва
достигает 5 МПа, что соизмеримо с прочностью самого материала.
Другим видом напольных покрытий для автомобилей, получившим
в последние годы широкое распространение, являются текстильные
ковры. Они улучшают художественно-декоративное оформление салона,
снижают уровень шума в автомобиле, обладают теплозащитными свой-
ствами, создают уют в машине.
К выбору текстильного коврового материала нужно подходить с уче-
том довольно жестких условий эксплуатации напольного покрытия в авто-
мобиле. Оно подвержено значительному износу при трении, воздействию
света, агрессивных сред, воды, плесени и должно противостоять этому
воздействию. Покрытие должно сохранять свои свойства в широком
интервале температур, иметь хорошие теплозащитные свойства и низкую
массу, быть неогнеопасным. С точки зрения технологичности материал
должен легко формоваться, иметь адгезию к обмазочным и пропиточным
полимерным составам. Эти и некоторые другие требования порой не
сочетаются, и для их обеспечения при производстве ковров учитывают
свойства полимерного сырья, особенности способа изготовления, влияние
структуры материала, высоту ворса и другие факторы.
Основным видом сырья для производства текстильных ковров, исполь-
зуемых в качестве напольного покрытия в автомобиле, являются синте-
230
тические волокна. Наиболее широко применяются текстурированные
крученые непрерывные нити из полиамидных, полиэфирных и полипропи-
леновых волокон. Они пригодны для любого способа производства ковров.
Ковровые материалы из них имеют небольшую массу, хорошие тепло-
защитные и звукоизоляционные свойства, высокую износостойкость.
Вместе с тем для каждого типа волокна характерны и свои особенности:
полиамидные волокна отличаются повышенной износостойкостью и хо-
рошо поддаются окраске, полиэфирные — обладают высокой свето-
стойкостью, полипропиленовые — низкой плотностью.
Лишь тканые прутковые ковры изготавливают с применением нату-
ральных шерстяных волокон. Эти покрытия дороги и применяются только
в автомобилях высшего класса.
По способу производства ковры делятся на прошивные (тафтинговые),
тканые, иглопробивные, вязально-прошивные (малимо), трикотажные,
клееные. Высота ворса имеет первостепенное значение для акустических,
теплозащитных и других эксплуатационных свойств коврового материала.
Наиболее широко применяются в автомобилестроении материалы с высо-
той ворса (5±1) мм. При большей высоте ворс деформируется, а при
меньшей — ковер не обладает необходимыми защитными свойствами. От
устойчивости ворсового покрытия к истиранию зависит эксплуатацион-
ная долговечность ковра. С целью предотвращения образования стати-
ческого электричества, гниения материала и образования плесени ковро-
вые покрытия обрабатывают антистатическими и антисептическими пре-
паратами. Кроме того, для исключения проникания через ковер воды на
его изнаночную сторону наносят латексное или другое полимерное покры-
тие. Такое покрытие укрепляет ворс ковра и, кроме того, способствует
сохранению физической структуры материала в процессе эксплуатации.
Применение объемно отформованных ковровых покрытий пола автомо-
биля повышает его эстетические свойства, улучшает акустику в салоне.
С целью придания коврам формоустойчивости на их изнаночную сторону
наносят термопластичный полимер — полиэтилен, способный при нагре-
вании к формованию. Нанесение полиэтилена производится с помощью
струйного агрегата. После нагревания поверхность полимерного покры-
тия выравнивается с помощью каландра, и в охлажденном виде материал
сматывается в рулон. Наилучшей формуемостью обладают ковровые
материалы с подвижной структурой, в частности трикотажный, нетканые
различного способа производства. Формование ковра производят методом
прессования при давлении 0,6—0,7 МПа в течение 2 мин после предвари-
тельного разогрева заготовки в течение 2 мин при температуре 200—
220 °C.
Для предохранения текстильного ковра от износа и загрязнения в зоне
контакта'с ногами водителя и пассажиров к нему приваривают защитную
ПВХ-пленку или искусственную кожу с тисненой поверхностью.
При хранении и установке ковров необходимо следить за тем, чтобы
не образовывались складки, так как они могут привести к излому материа-
лов и в конечном счете к их порче.
Тафтинговые (прошивные) ковровые материалы с петлевым ворсом
(ТУ 17-03-5—79) вырабатывают на многоигольных прошивных машинах.
Для изготовления каркаса тафтингового ковра используют, как правило,
полипропиленовую пленочную нить, которая позволяет снизить поверх-
ностную плотность материала. Ворсовую часть тафтингового ковра изго-
тавливают из текстурированной жгутовой капроновой нити. Ковровый
материал имеет с изнанки полиэтиленовое покрытие и способен к формо-
ванию. Материал выпускают шириной 109 и 85 см. В зависимости от
231
массы ворса ковер выпускается с поверхностной плотностью 935 и
1050 г/м2 при высоте ворса соответственно (8+1) и (9 + 1) мм. Материал
неогнеопасен.
Основные свойства тафтингового коврового материала:
Разрывная нагрузка полости шириной 5 см,
Н, не менее:
в продольном направлении 7.35
» поперечном » 490
Относительное удлинение при разрыве, %, не
менее:
в продольном направлении 25
» поперечном » 20
Грибостойкость, баллы, не более 3
Длительное применение тафтингового коврового материала в конструк-
ции автомобилей ВАЗ показало, что формовые напольные покрытия из
этого материала формоустойчивы, износостойки, легко очищаются от
загрязнений.
Вязально-прошивные ковровые материалы (малимо) производят на
высокоскоростных машинах путем сочетания швейного и трикотажного
способов производства полотна (ТУ 17 РСФСР 58-9467—79). Петлевой
ворс такого ковра — из полиамидной текстурированной комплексной нити.
В прошивной основе используется полиэфирная нить. Уток изготавливают
из аппаратной пряжи, состоящей из полиамидного и медноаммиачного
волокон. Вязально-прошивные ковры выпускают шириной (230 + 3) см.
Поверхностная плотность вязально-прошивного ковра 1300—91 г/м , вы-
сота ворса — 4 мм. Хотя прочностные показатели коврового материала
не нормируются, он отвечает необходимым требованиям и, кроме того,
неогнеопасен, негигроскопичен, обладает достаточной износостойкостью.
Вместе с тем материал недостаточно грибостоек вследствие наличия в
утке медноаммиачных волокон. Поэтому при его эксплуатации особенно
тщательно нужно следить за тем, чтобы и сам ковер и днище автомобиля
под ним были сухими.
Высокими эстетическими и эксплуатационными свойствами отличаются
ворсовые иглопробивные ковровые покрытия (ТУ 17/29 ЭССР 52—85),
обработанные с изнаночной стороны синтетическим латексом. Для улучше-
ния формуемости коврового покрытия и с целью исключения его водо-
проницаемости на изнаночную сторону такого ковра наносят расплавлен-
ный полиэтилен.
Для изготовления нетканого ворсового коврового покрытия при-
меняется полипропиленовое волокно различной линейной плотности.
Материал выпускается с поверхностной плотностью (900 + 63) и
(1050 + 74) г/м2. Остальные свойства материала для всех видов одина-
ковы:
Разрывная нагрузка, Н, не менее:
по длине 245
по ширине 490
Относительное удлинение при разрыве, %, не более:
по длине 60
по ширине 50
Высота ворса, мм 6±1
Стойкость к истиранию ворсовой поверхности:
потеря массы ворса, г, не более 0,1
В соответствии с требованиями автомобилестроения нетканое игло-
пробивное ковровое покрытие обладает грибостойкостью, неогнеопасно,
232
его окраска стойка к воздействию света, воды, мыльных растворов. Ковро-
вое покрытие может выпускаться различной ширины, но не более
(205 + 4) см и поставляется в рулонах.
Ковры прошивные с разрезным ворсом — Велюр (ТУ 17 ЭССР508—83)
состоят из каркаса—ткани из полипропиленовых пленочных нитей —
и ворса — полиамидных текстурированных крученых нитей. Изнаночная
сторона ковра покрыта синтетическим латексом. При изготовлении ковро-
вого покрытия пола автомобиля из такого материала края выкроенных
изделий во избежание осыпания необходимо прочно обметать через край
на оверлочной машине или вручную синтетической пряжей. Ширина
захвата края должна быть не менее 1 см. Концы нитей необходимо
прочно закреплять.
Основные свойства прошивного ковра с разрезным ворсом:
Поверхностная плотность, г/м2 1670+117
Высота ворса, мм, не менее 5
Прочность закрепления ворсового пучка, Н, не менее 9,8
Усадка, %, не более:
по длине 1,0
по ширине 0,5
Стойкость к истиранию ворсовой поверхности, кило- 6
циклы, не менее
Иглопробивные бескаркасные покрытия пола — Мистра (ТУ 17 ЭССР
266—85) представляют собой нетканую основу из смеси синтетических
искусственных и натуральных волокон, пропитанную жидким связующим
растврром. Ворса такой ковер не имеет. В качестве состава для пропитки
используется водная дисперсия полимерных связующих на основе термо-
пластичных смол или синтетических каучуков. Содержание сухого остатка
связующего вещества в материале—18—28 %. Материал «Мистра»
выпускают двухслойным марок 1 и 2, различающихся составом и содер-
жанием волокон и вследствие этого некоторыми свойствами. «Мистра-1»
изготавливается из капронового и лавсанового волокон в декоративном
слое и капронового, вискозного волокна и восстановленной шерсти в ниж-
нем слое, «Мистра-2» — из капронового, вискозного и лавсанового волокон
в декоративном слое и тех же волокон с добавлением восстановленной
шерсти в нижнем слое.
Физико-механические свойства иглопробивного напольного покрытия
«Мистра»:
Мистра-1 Мистра-2
Ширина, см 150±3 150 + 3
Поверхностная плотность, г/м2 Толщина на приборе ТК-2П при удельной нагрузке 1,96 кПа, мм Разрывная нагрузка, Н, не менее: 1100 + 77 1100 + 77
5 + 0,5 5,0 ±0,5
по длине 980 980
по ширине Относительное удлинение при разрые, %, не более: 882 784
по длине 40 45
по ширине Изменение линейных размеров после замачи- вания, %, не более: 120 110
по длине 3,0 2,0
по ширине 3,0 1,5
Стойкость к истиранию: изменение толщины 2.0 2,0
образца после 1500 циклов истирания, мм,
не более
233
ТЕНТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Автомобили с мягким откидывающимся верхом кузова пользуются
широкой популярностью. Такие автомобили выпускаются серийно Улья-
новским и Луцким автозаводами, а также изготавливаются самодея-
тельными конструкторами. Применение мягкого съемного тента позволяет
упростить конструкцию автомобиля, снизить его металлоемкость и массу,
а также создает водителю и пассажирам дополнительные удобства при
эксплуатации.
Отечественная промышленность выпускает материалы для изготовле-
ния тентов в широком ассортименте: сдвоенная прорезиненная хлопчато-
бумажная ткань под названием «автотент», льняные и полульняные
парусины, синтетические тентовые материалы. Применение тентовых
материалов из натуральных волокон целесообразно, пожалуй, только в тех
случаях, когда необходимо жестко бороться за снижение массы автомо-
биля. Это важно прежде всего для спортивных автомобилей. Так,
масса 1 м2 льняной парусины в среднем на 0,25 кг меньше массы 1 м’
синтетического тентового материала «Теза». При площади поверхности
тента 10 м2 ее применение позволит снизить массу автомобиля на 2,5 кг.
Прорезиненный дублированный тентовый материал — автотент (ТУ
17-21-380—81) изготавливается в обычном и тропическом исполнении.
В качестве дублируемых материалов используют хлопчатобумажные
ткани. Тропикостойкость автотенту придается путем пропитки тканей
антисептиком. Для дублирования используется раствор каучукового клея.
Автотент выпускается различных цветов и поставляется в рулонах длиной
40—50 м; ширина не менее 118 см.
По физико-механическим показателям материалы в обычном и тропи-
ческом исполнении идентичны, за исключением массы 1 м2, которая не
должна превышать соответственно 0,7±0,04 и 0,8±0,04 кг, а также
грибостойкости, которая не нормируется у автотента в обычном испол-
нении и не должна быть более 3 баллов у материала в тропическом
исполнении. Основные показатели автотента:
Разрывная нагрузка, Н, не менее:
по основе 500
по утку 400
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее:
по основе 17
по утку |4
Прочность связи между слоями, Н/м, не менее 1000
Усадка после намокания и высушивания, %, не более:
по основе 1,6
по утку 0,2
Жесткость, Н, не более:
по основе 0,5
по утку 0,7
Раздирающая нагрузка, Н, не менее:
по основе 30
по утку 40
Парусины льняные и полульняные технические (ГОСТ 15530—76)
вырабатывают из льняной хлопчатобумажной и синтетической (поли-
эфирной) пряжи и нитей. Они могут быть суровыми, окрашенными,
светопрочными. Все виды парусины имеют водоупорную пропитку. В про-
цессе окраски и пропитки парусины усаживаются; ширина полотна пару-
сины: суровой—72,5—75,6 и 90—93 см, окрашенной — 72—75 и 89,5—
234
Табл ица 5.12. Физико-мехаиические показатели льняных и полульняных парусин
Показатели Льняные парусины Полульняные парусины
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7
Поверхност- 760± 570± 440± 680± 435± 580± 630± 775± 682± 648± 586± 565± ная плотность. ±46 ±34 ±26 ±41 ±26 ±35 ±38 ±46 ±41 ±39 ±35 ±34 г/м2 Разрывная на- грузка поло- ски 50Х Х200 мм, кН, не менее: по основе 1,85 1,64 1,15 1,37 1,18 1,54 1,50 1,76 1,58 1,26 1,32 1,41 по утку 1,32 1,54 1.41 1.17 0,97 1,47 1,17 1,18 1,23 0,94 0,81 0,86 Раздирающая нагрузка, Н, не менее: по основе 147 147 147 147 147 98 98 98 98 98 98 98 по утку 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88
92,5 см, светопрочной — 71,5—74,5 и 88,5—91,5 см. Некоторые свойства
парусин приведены в табл. 5.12.
Парусины льняные и полульняные могут выпускаться в тропическом
исполнении, в этом случае их пропитывают раствором салициланилида.
При изготовлении тентов из парусины следует учитывать изменение
размеров материала после замачивания в воде, которое составляет для
льняных парусин не более 8 % по основе и 2 % по утку, а для полу-
льняных— соответственно 6,5 и 2 %.
Водоупорность парусины по сравнению с синтетическими тентовыми
материалами невысока и зависит от состава ‘сырья, номера парусины и
вида отделки, значение этого показателя изменяется от 1,274 до
3,234 кПа (от 130 до 330 мм вод. ст.).
Тенты из парусин и автотента изготавливают методом пошива.
Тентовые материалы из натуральных волокон уступают по большинству
показателей синтетическим материалам с полимерным покрытием. Их
недостатками являются сравнительно низкие прочностные свойства, склон-
ность к светотепловому старению и биологическому разрушению, в резуль-
тате которых долговечность тентов из хлопчатобумажных и льняных
тканей не превышает 1—2 лет. Синтетические тентовые материалы обла-
дают высокими прочностными свойствами при разрыве и раздире, огне-
упорны, масло-, бензостойки, сохраняют свои свойства в широком интер-
вале температур (табл. 5.13). Их эксплуатационная долговечность в
3—5 раз превосходит долговечность тентовых материалов из натуральных
волокон. Тенты из синтетических материалов можно изготавливать как
методом пошива, так и сваркой в переменном электрическом поле высокой
частоты или нагретым инструментом.
Наибольшее распространение получили синтетические тентовые ткани
с двухсторонним поливинилхлоридным покрытием. Эти материалы имеют
общее название Теза и различаются некоторыми специальными свой-
ствами (ТУ 17-21-231—85). Материал Теза-М имеет повышенную морозо-
стойкость (до —45 °C), что достигается значительным увеличением содер-
жания морозостойкого пластификатора диоктилсебацината в лицевом
покрытии материала. Особый интерес для изготовления мягкого тента
легкового автомобиля представляет светопрозрачный тентовый материал
Теза-С. Не уступая по всем показателям, кроме огнеупорности, материалу
235
Таблица 5; 13. Основные физико-механические свойства синтетических тентовых ма-
териалов
г? Кожа искусственная тентовая В ин И ЛИС- Эласто-
Показатели . кожа-Т искожа-Т
Теза Теза-С Теза-М тентовая тентовая
Масса 1 м2, кг 0,85±0,05 0,8 ±0,05 0,85 ±0,05 0,95 ±0,05 0,42 ±0,05
Ширина, м Разрывная нагрузка, Н, 1,22 ±0,01 1.22±0,01 1,22 ±0,01 1,22 ±0,01 1,30 ±0,03
не .менее: 750 882
в продольном на- 1000 1000 1000
правлении в поперечном на- правлении 750 750 750 600 686 20—50
Относительное удлинение 20—50 20—50 20—50 5г 40
при разрыве, % Сопротивление раздиру, Н, не менее Жесткость, Н, не более: 300 300 300 150 0,35 196 0,20
в продольном на- правлении 0,4 0,4 0,4 0,3
0,35 0,20
в поперечном на- правлении 0,3 0,3
300
Устойчивость к много- 250 250 250 10
кратному изгибу, кило-
циклы, не менее
Морозостойкость, “С, не — 40 — 40 -45 -40 — 40
выше Огнеупорность, с, не бо- лее: горение 15 15 0
тление 15 -— 15 15 —
Грибостойкость, баллы, 2 2 2 3 2
не более Прочность связи пленоч- ного покрытия с осно- вой, Н/м, не менее: в продольном на- 1177 1177 1177
правлении в поперечном на- 1177 1177 1177 — —
правлении Устойчивость к действию бензина и масел Слипание, Па, не более 15 Отсутствие 15 пятна 15
Прочность сварного шва 1300 1300 1300 1500 —
на расслаивание вдоль
шва, Н/м, не менее
«Теза-М», он отличается светопропусканием— не менее 35 %. Это позво-
ляет создать в салоне автомобиля дополнительную освещенность, а также
открывает новые возможности дизайна. Необходимо отметить, что свето-
прозрачный материал не обладает высокой огнеупорностью, так как из
рецептуры полимерного покрытия исключены все наполнители, в том числе
оксид сурьмы (III), являющийся антипиреном.
Все синтетические тентовые материалы типа «Теза» выпускаются с
антизагрязняющей отделкой, которая уменьшает прилипание к тенту грязи
и пыли и облегчает мойку тента. Отделочное покрытие представляет
собой раствор полимерной композиции на основе полиметилметакрилата
и создает на материале сухую и матовую поверхностную пленку. Помимо
антизагрязняющего действия такое покрытие способствует увеличению
стойкости материала к светотепловому старению.
236
Наряду с синтетическими тентовыми материалами с двухсторонним
полимерным покрытием отечественная промышленность выпускает вини-
лискожу-Т тентовую на основе тканей из хлопко-лавсановых волокон
с односторонним поливинилхлоридным покрытием. Этот материал обла-
дает повышенной огнеупорностью и более высокой прочностью сварного
шва.
Кроме того, выпускается эластоискожа-Ттентовая (ТУ 17-21-403—81),
представляющая собой синтетическую, как правило, капроновую, ткань
с двухсторонним эластомерным покрытием на основе синтетических
каучуков. Из этого материала тенты сшивают или склеивают. Эластоис-
кожа-Т тентовая не сваривается, так как полимерное покрытие, изготов-
ленное на основе каучуков, не обладает термопластическими свойствами.
Преимуществом этого синтетического тентового материала является
низкая масса. Эластоискожа-Т тентовая поставляется в рулонах длиной
50—60 м. Остальные синтетические тентовые материалы имеют длину
рулона 30 м.
Долговечность тента автомобиля определяется свойствами исходного
материала, конструкцией тента, а также технологией его изготовления.
Наиболее целесообразным способом изготовления тента из синтетических
тентовых материалов следует считать сварку в переменном электрическом
поле высокой частоты. В промышленных условиях в зависимости от типа
сварочной установки, конструкции и размеров сварного шва сила анод-
ного тока изменяется от 1,4 до 2,8 А, сила сеточного тока — от 0,45 до
0,58 А, а продолжительность сварки — от 6,5 до 18 с. Помимо высокой
производительности эта технология обеспечивает тенту хорошие эстети-
ческие свойства, долговечность и полную водонепроницаемость. Однако
этот* метод требует дорогостоящего промышленного оборудования, а его
применение экономически оправдано только при крупносерийном произ-
водстве. Поэтому в ряде случаев и особенно при индивидуальном изготов-
лении автомобильный тент выполняют методом пошива с применением
синтетических ниток. Хотя некоторые марки ниток из льняных и хлопчато-
бумажных волокон имеют достаточную исходную прочность, их примене-
ние для пошива тентов нежелательно, так как они вследствие старения
не обеспечивают тенту необходимой долговечности. Синтетические нитки
характеризуются высокой износостойкостью, эластичностью, прочностью.
Ниже для сравнения приведены прочностные свойства различных
ниток:
Разрывная нагрузка. Н Относительное удлинение при разрыве, %
Анидные клееные 93,5 тексX2 Л авса новые 111,1 текс X 2: 130 23
с пропиткой смолой 103 13
без пропитки 93 18
Капроновые АГа 5,5 94 35
Льняные №9,5/6 116 5
Хлопчатобумажные № 00 49 9
Наилучшими свойствами обладают лавсановые и анидные нитки,
пропитанные или проклеенные смолой. Последнее предохраняет их от
разлохмачивания при пошиве и эксплуатации.
Пошив тентов из синтетических тентовых материалов целесообразно
выполнять так называемым настрочным швом с закрытым срезом на
машинах класса 23А с частотой строчки 2,5 стежка на 1 см. Частота вра-
щения вала швейной машины должна быть 900 об/мин. При этом лучше
использовать иглу типа 4 группы Д № 190 с круглой заточкой и удлинен-
237
ным коротким желобком. С целью облегчения прохождения материала под
лапкой швейной машины его следует смазывать в зоне шва со стороны
полимерного покрытия веретенным или машинным маслом. После пошива
масло необходимо удалить тряпкой или ветошью. Растворители для этого
применять не следует, так как некоторые из них нарушают связь между
пленочным покрытием и текстильной основой тентового материала.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕМОНТУ
И УХОДУ ЗА ИНТЕРЬЕРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
Помимо конструктивных функций все интерьерные материалы выпол-
няют роль декоративного оформления салона автомобиля. От правиль-
ного ухода за ними в значительной мере зависит эстетическое восприятие
транспортного средства.
Как правило, ремонт внутренней обивки и облицовки автомобиля
затруднен или вообще невозможен. Исключение составляют разрывы
швов, отклеивание облицовочного слоя от каркаса, разрывы или износ
материалов в невидимых участках салона. В этих случаях ремонт обивки
возможен с применением пошива, склеивания или сварки. Во всех других
случаях видовые детали интерьера автомобиля подлежат полной замене.
Перед ремонтом обивку и облицовочные панели автомобиля необходимо
демонтировать и тщательно очистить или выстирать.
Сваривать можно только интерьерные материалы на основе термо-
пластичных полимеров, которые при нагревании размягчаются и при-
обретают способность к соединению под давлением. Охлаждение свари-
ваемых участков осуществляется без снятия давления. Высокое качество
сварного шва обеспечивает сварка в переменном электрическом поле
высокой частоты. Однако материалы на основе полиэтилена, полипропи-
лена, полистирола, а также вспененные материалы с очень низкой тепло-
проводностью не свариваются этим способом; их можно сваривать с при-
менением нагретого инструмента.
Практически все интерьерные материалы можно ремонтировать с по-
мощью синтетических клеев. Перед склеиванием поверхности должны
быть очищены от пыли, грязи, следов масел и просушены.
Клей наносят на обе склеиваемые поверхности материалов. Учитывая
высокую впитываемость клеев текстильными материалами, их наносят в
два слоя. Перед соединением склеиваемых материалов клей высушивают
до достижения им состояния липкости. После соединения клеевой шов
следует держать под .нагрузкой в течение всего времени, необходимого
для полного отверждения клея. При выборе клея нужно учитывать воздей-
ствие его на полимерную основу интерьерного материала, которое может
привести к ее набуханию или даже растворению. Поэтому до склеивания
целесообразно опробовать клей на образцах склеиваемых материалов.
Более подробные рекомендации по выбору и применению клеев даны
в главе 4.
При ремонте обивок сидений, потолка и т. п., изготовленных из
текстильных материалов и искусственных кож, можно использовать и
метод пошива. В этом случае лучше применять синтетические капроновые
или лавсановые нитки, обладающие высокими прочностными свойствами.
Учитывая трудности при ремонте деталей интерьера автомобиля,
в процессе эксплуатации необходимо обеспечивать своевременный и каче-
ственный уход за ними; это позволит продлить срок их службы и сохранить
комфортабельность автомобиля.
238
Грязь с сидений, обитых искусственной кожей, удаляют щеткой с
использованием мягких моющих средств или мыльного раствора. Затем
поверхность промывают чистой водой и высушивают без применения
источников тепла. Ни в коем случае не следует использовать раство-
рители для чистки обивок сидений из искусственной кожи, деталей из
АБС—ПВХ-пластиков и других, так как многие из них являются раство-
рителями для отделочных покрытий или даже самого материала, из кото-
рого изготовлена обивка.
Обивки крыши, сидений, пола и т. д., выполненные из текстильных
полимерных материалов, очищают влажным способом с применением
моющих препаратов, не содержащих щелочи. Масляные пятна с текстиль-
ной обивки удаляют с помощью растворителей, не оставляющих ореолов,
таких как уайт-спирит, бензин «калоша» и др.
Перед влажной чисткой обивку необходимо пропылесосить, после
этого на загрязненную поверхность губкой наносят пену, образованную
водой с моющим препаратом. Чистку проводят в направлении от центра
к периферии, где остатки пены собирают губкой и удаляют. Очищенную
поверхность протирают насухо.
При чистке ковровых изделий применяют синтетические моющие
средства, особенно удобны средства в аэрозольной упаковке. Твердые
частицы пыли и грязи с коврового покрытия удаляют пылесосом. Ворсо-
вое покрытие ковра во время чистки следует тереть в одном направлении.
После влажной чистки ковер необходимо просушить на воздухе при откры-
тых дверях автомобиля.
Если текстильная обивка изготовлена из синтетических волокон, после
влажной чистки на ее поверхность наносят антистатический препарат,
предохраняющий от образования и накопления статического электри-
чества.
При эксплуатации автомобиля следует своевременно убирать образую-
щиеся складки на поверхности обивок сидений, напольного покрытия,
так как даже через непродолжительное время эти складки приводят
к излому материалов и преждевременному их износу.
Необходимо тщательно следить за отсутствием влаги под напольным
покрытием. В случае ее обнаружения следует прежде всего исключить
возможность ее попадания на днище, а напольное покрытие тщательно
просушить.
Не рекомендуется накрывать текстильные напольные покрытия лино-
леумом, резиновыми дорожками и другими полимерными материалами,
так как при этом неизбежно попадание под последние воды, и, как след-
ствие, гниение коврового покрытия и днища автомобиля.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Синтетические полимерные интерьерные материалы в условиях экс-
плуатации токсического воздействия на организм человека не оказывают.
Однако в процессе переработки при нагревании, в том числе при сварке,
возможно выделение паров низкомолекулярных пластификаторов, а также
некоторых продуктов разложения, таких как винилхлорид, хлорово-
дород и др.
Переработку этих материалов следует проводить в производственных
помещениях, оборудованных вентиляцией, обеспечивающей чистоту
воздуха. Концентрация летучих токсичных веществ не должна превышать
приведенные ниже значения ПДК (мг/м3):
239
Акрилонитрил 0,25
Цианистый водород 0,3
2,3-Этилгексилфосфит 0,5
Трифенилфосфйт I
Хлороводород 5
Стирол 5
Диоктилфталат 10
Диоктилсебацинат 10
Оксид углерода 20
Винилхлорид 30
Пропилен 500
Этилен 500
Большинство токсичных веществ, выделяющихся при переработке
полимерных материалов, раздражают слизистые оболочки верхних дыха-
тельных путей и глаз. Некоторые из них оказывают отрицательное воз-
действие на нервную систему, кроветворные органы, кожный покров, зубы,
вызывают желудочно-кишечные расстройства.
При переработке синтетических интерьерных материалов следует поль-
зоваться спецодеждой, средствами индивидуальной защиты.
Полимерные материалы способны электризоваться и накапливать
статическое электричество, вследствие чего необходимо заземлять обору-
дование, на котором ведется переработка интерьерных материалов.
Повышение влажности в рабочем помещении способствует уменьшению
электризуемое™ материалов.
Хотя интерьерные материалы в большинстве своем неогнеопасны,
они тем не менее, как правило, горючи. При их хранении, переработке
и эксплуатации следует соблюдать общие меры пожарной безопасности.
В случае возникновения пожара необходимо применять пенные огне-
тушители, воду и любые другие средства борьбы с огнем.
При горении искусственных кож и текстильных интерьерных материа-
лов, дублированных эластичным пенополиуретаном, возможно выделение
циановодорода, поэтому при тушении этих материалов необходимо поль-
зоваться изолирующим противогазом.
СРЕДСТВА
ЗАЩИТЫ
ОТ КОРРОЗИИ
Проблема защиты автомобилей от коррозии приобретает в настоящее
время особую актуальность, что связано с ростом парка эксплуатируемых
автомобилей, а также с увеличением общего агрессивного воздействия
окружающей среды на автомобиль.
КОРРОЗИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ.
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ
Коррозия — это разрушение металлов вследствие химического или
электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.
Химическая коррозия металлов протекает в сухих газах и неэлектро-
литах, т. е. в тех средах, которые не проводят электрический ток. При-
мером химической коррозии является газовая коррозия выпускного тракта
автомобильного двигателя при взаимодействии металла с отработавшими
газами в зоне высоких температур.
Электрохимическая коррозия протекает при соприкосновении металла
с электролитом. При электрохимической коррозии возникает электри-
ческий ток, который протекает как в металле, так и в растворе электро-
лита, образующих замкнутую цепь, подобно короткозамкнутому гальва-
ническому элементу. Электрохимическая коррозия охватывает все виды
коррозионного разрушения автомобиля, среди которых наибольшее
распространение имеет атмосферная коррозия.
Незащищенная поверхность металла адсорбирует из окружающей
среды окислительные компоненты — молекулы кислорода, оксидов угле-
рода и серы, хлора и другие. Образуется оксидная пленка, которая на
воздухе всегда содержит конденсированную влагу. Толщина пленки может
быть различной в зависимости от температуры, влажности воздуха и
других атмосферных условий. В условиях сухой атмосферы происходит
химическое взаимодействие металла с кислородом и другими газообраз-
ными реагентами из воздуха. Как правило, сухая атмосферная коррозия
приводит к потускнению поверхности металла, не вызывая его разрушения.
Железо и сталь в сухой атмосфере не корродируют даже при наличии
агрессивных газов.
При увеличении влажности атмосферы толщина пленки влаги увели-
чивается, омическое сопротивление пленки уменьшается, и при некотором
241
минимальном его значении начинается коррозия, протекающая по электро-
химическому механизму.
Под пленкой влаги на поверхности металла, как правило, образуются
анодные и катодные участки, так как практически любая металлическая
поверхность электрохимически неоднородна. Причинами электрохими-
ческой неоднородности могут быть микро- и макровключения, структур-
ная неоднородность металла, наличие неравномерных пленок адсорби-
рованных веществ, неравномерность деформации металла и внутренние
напряжения, различие в температуре отдельных участков поверхности
и многие другие. Таким образом, поверхность корродирующего металла
представляет собой множество постоянно работающих гальванических
элементов, при этом разрушаются анодные участки поверхности.
Одним из основных факторов, определяющих скорость атмосферной
коррозии, является влажность воздуха. Критическая влажность,
при которой сухая атмосферная коррозия переходит во влажную, проте-
кающую по электрохимическому механизму, зависит от состояния по-
верхности металла и от наличия загрязнений в воздухе. Так, для чистой
поверхности железа в условиях отсутствия загрязнений воздуха крити-
ческая влажность равна примерно 70 %. При наличии на поверхности
пыли и грязи она снижается до 50 %. Это объясняется тем, что мелкие
твердые частицы служат центрами конденсации влаги, а крупные —
сами адсорбируют влагу.
Дальнейшее увеличение влажности воздуха, а также повышение
температуры приводят к возрастанию скорости атмосферной коррозии.
Поэтому теплый гараж для невысушенного автомобиля представляет
собой «влажную камеру», благоприятствующую коррозии. В обогреваемых
и плохо вентилируемых гаражах автомобиль ржавеет быстрее, чем в не-
обогреваемых и хорошо вентилируемых. При температурах ниже точки
замерзания пленки влаги процесс электрохимической коррозии тормо-
зится.
Большое значение имеют колебания температуры во времени
в связи с конденсацией и повторным испарением влаги на поверхности
металла. Так, даже при небольших суточных перепадах температуры
в закрытых профилях автомобиля конденсируется влага. Конденсат
практически не высыхает из-за недостаточной аэрации.
Атмосферная коррозия значительно усиливается различными при-
месями, которыми почти всегда загрязнен воздух. Источники загряз-
нения воздуха могут быть как естественными, так и искусственными.
Естественные — это продукты выветривания горных пород, солончаков,
почвы, растений, испарения водоемов. К искусственным относятся отходы
промышленных предприятий, топок, двигателей внутреннего сгорания,
транспортных средств и другие.
За последние десятилетия в 2—2,5 раза возросло количество сжигае-
мого топлива, в 10—15 раз — производство различных химических
материалов, таких как минеральные удобрения, серная кислота, искус-
ственные волокна, при котором образуется большое количество агрессив-
ных газов, паров и сточных вод. Положение усугубляется все увеличи-
вающимся количеством выхлопных газов автомобилей.
В промышленных районах дождевая вода имеет, как правило, кислую
реакцию. Это связано с тем, что находящиеся в промышленной атмосфере
газообразные примеси растворяются в дождевой воде и подкисляют ее.
Из промышленных загрязнений воздуха наиболее за-
метную роль играет диоксид серы (сернистый газ). Даже при содержании
его в воздухе менее 0,0001 % наблюдается ускорение коррозии металлов.
242
При повышении содержания диоксида серы увеличивается и скорость
коррозии. Аналогичное влияние на скорость коррозии оказывают хлор,
аммиак, оксиды азота и другие газообразные примеси в атмосфере.
Из естественных загрязнений воздуха самым рас-
пространенным является тонкодисперсный аэрозоль хлорида натрия в
атмосфере приморских районов. Корродирующее действие соли не
пропорционально ее концентрации в электролите. Резкое возрастание
коррозии наблюдается при малых содержаниях (до 1 %). Из этого сле-
дует, что даже небольшое содержание соли в пленке электролита на
поверхности металла может быть причиной значительной коррозии.
Помимо перечисленных факторов, определяющих скорость атмосфер-
ной коррозии автомобиля, большое значение имеют всевозможные загряз-
нения, оседающие на кузове, деталях и в элементах полых конструкций.
Источниками таких загрязнений являются пыль в воздухе, грязь и хими-
ческие средства против обледенения на дорогах. Вблизи промышленных
предприятий, особенно вблизи химических заводов, пыль и грязь на доро-
гах могут содержать значительное количество агрессивных веществ —
сульфатов, хлоридов, фосфатов, угольной пыли и других.
Пыль проникает в закрытые сечения кузова, щели и зазоры и накап-
ливается там. При последующем увлажнении она образует коррозионно-
активную среду. Грязь, прилипающая к днищу кузова автомобиля,
даже в сухие периоды остается влажной, и коррозия продолжается за
счет влаги, находящейся в грязи.
Одним из существенных факторов, способствующих коррозии авто-
мобилей в зимнее время, является применение химических средств
борьбы против обледенения д о р о г, позволяющих достигнуть
необходимых условий безопасности движения на зимних дорогах. Самые
распространенные средства против обледенения — хлориды натрия и каль-
ция. Общее количество соли, разбрасываемой на дорогах, за последние
десятилетия значительно возросло. Расход соли на проезжей части дости-
гает 4—5 кг на 1 м2. Попадание соли вместе с водой и снегом в трудно-
промываемые элементы конструкции ускоряет коррозию кузова.
Скорость атмосферной коррозии автомобиля может меняться на не-
сколько порядков в зависимости от климатических характеристик района,
сезона года и условий эксплуатации.
По характеру развития коррозия на металлической поверхности может
быть сплошной или местной. Сплошная коррозия развивается на больших
плохо защищенных поверхностях. Местная коррозия поражает поверх-
ность металла на отдельных участках.
По виду коррозионного поражения металла местную коррозию можно
разделить на-
коррозию пятнами — диаметр поражения больше глубины;
язвенную коррозию — диаметр и глубина поражения примерно
одинаковые;
точечную или питтинговую коррозию — диаметр поражения меньше
его глубины;
сквозную коррозию.
Различают также виды местной коррозии по ее локализации в кон-
струкции автомобиля:
усталостная — в местах, подверженных одновременному воздействию
агрессивной среды и знакопеременных нагрузок;
контактная — в местах контакта разнородных металлов;
щелевая — в узких щелях и зазорах;
подпленочная — под лакокрасочными и полимерными покрытиями.
243
Последние два вида коррозии являются наиболее распространенными
при эксплуатации автомобилей.
Щелевая коррозия развивается в узких зазорах и щелях, в которых
происходит усиленная капиллярная конденсация влаги, фиксируются
дорожные загрязнения. Разрушение происходит на анодных участках
поверхности, находящихся внутри щели. Наружные участки щелевого
соединения со свободным доступом кислорода воздуха играют роль ка-
тода. Скрытый характер щелевой коррозии не позволяет выявить ее на
ранних стадиях, что может привести к значительным коррозионным
повреждениям.
Подпленочная коррозия может проявляться в виде отдельных вздутий
лакокрасочного покрытия или в виде паутинообразной сети нитей под
покрытием — так называемая нитевидная коррозия. В этих случаях
продукты коррозии металла, как правило, не поступают на поверхность
покрытия, что затрудняет визуальное обнаружение очага коррозии.
Нитевидная коррозия достаточно быстро растет от центра очага коррозии
во всех направлениях, не вызывая глубоких разрушений металла, в центре
очага металл разрушается вглубь, вплоть до сквозного поражения.
Подпленочная коррозия развивается также в местах механических
повреждений лакокрасочных покрытий. Через сколы, царапины, микро-
и макротрещины в покрытии влага и атмосферные загрязнения получают
доступ к поверхности металла. Эти участки становятся анодными по
отношению к примыкающей поверхности, и разрушение металла проис-
ходит достаточно быстро, образуя видимые продукты коррозии — ржав-
чину. Анодными участками могут быть также поверхности с уменьшенной
толщиной лакокрасочного покрытия, даже при отсутствии его дефектов.
Подпленочная коррозия в этих случаях протекает медленнее.
По степени поражения коррозию, встречающуюся на автомобилях,
можно условно разделить на три основных типа — косметическая, прони-
кающая и структурная.
Косметическая коррозия появляется на наружных, видимых поверх-
ностях. Она ухудшает внешний вид автомобиля, но не влияет на его
эксплуатационные качества. Однако, если не принять своевременных мер,
косметическая коррозия может развиться в проникающую.
Проникающая коррозия чаще всего развивается со стороны трудно-
доступных для визуального контроля поверхностей конструкций в местах
скопления на них грязи и влаги. В этих случаях коррозия становится
заметной только тогда, когда причиненный ею ущерб трудно исправить.
Структурная коррозия — потеря первоначальной жесткости и проч-
ности конструкции в результате коррозионного разрушения силовых
элементов, составляющих несущую структуру изделия.
Эти три типа коррозии характеризуют коррозионное разрушение
кузова, которое приносит наибольший ущерб при эксплуатации авто-
мобилей. Кузов является самой дорогостоящей и труднозаменимой частью
автомобиля, так как на нем установлены все основные узлы и детали
автомобиля. В то же время кузов более уязвим в коррозионном отноше-
нии, чем механические детали и узлы автомобиля, так как имеет простран-
ственно развитую структуру с большой поверхностью, труднодоступными
для обработки полостями и множеством щелей и зазоров в сварных
и зафланцованных соединениях.
В первую очередь, как правило, косметическая коррозия появляется
в местах сопряжения кузова с накладными деталями — молдингами,
фонарями, ручками, замками, решеткой радиатора. Наиболее подвержены
косметической коррозии также кромки металла на фланцах дверей,
244
капота и крышки багажника, на водосточных желобах и других деталях
кузова. Кромки металла, а также места точек сварки панелей кузова
наименее защищены лакокрасочным покрытием из-за наличия микро-
заусенцев и выплесков металла, образующихся при резке и сварке листо-
вого металла.
В зависимости от конструктивных особенностей, а также от условий
транспортирования, хранения и эксплуатации автомобилей косметическая
коррозия на кузовах может появляться в первые месяцы после выпуска
автомобиля. Срок до появления первых очагов коррозии может быть от
нескольких месяцев до нескольких лет.
В процессе эксплуатации автомобиля косметическая коррозия неиз-
бежно появляется в местах растрескивания и механических повреждений
лакокрасочных покрытий, чаще всего на лицевых панелях ниже поясной
линии, подверженных при движении автомобиля «обстрелу» гравием и
щебнем.
Проникающая коррозия кузова со стороны внутренних поверхностей
чаще всего встречается на передних крыльях, в порогах и других короб-
чатых сечениях нижней части кузова, в нижней части панелей дверей.
Полости, из которых развивается проникающая коррозия, труднодоступны
для окраски и антикоррозионной обработки.
Структурная коррозия развивается на кузове в местах крепления
силовых агрегатов, в элементах жесткости кузова, работающих при боль-
ших знакопеременных нагрузках. Наиболее подвержены структурной
коррозии элементы днища кузова. На днище сосредоточена большая
часть крепления силовых агрегатов. В то же время днище подвержено
наибольшему абразивно-коррозионному воздействию. Потеря жесткости
в конструкции кузова может привести к его деформации и смещению
закрепленных на нем узлов, что делает дальнейшую эксплуатацию авто-
мобиля невозможной.
В условиях сильного коррозионного воздействия находятся также
все подкузовные узлы и детали: задняя и передняя подвески, трансмиссия
и другие. Однако, благодаря тому что они изготовлены из металла зна-
чительной толщины, коррозия снаружи не приводит к ухудшению их
эксплуатационных характеристик, но может вызывать потерю товарного
вида автомобиля еще в предпродажный период.
Значительно более опасны коррозионные поражения внутренних
поверхностей гидравлических систем тормозов, сцепления и систем охлаж-
дения. Такие системы бывают обычно закрытыми, и защита их от коррозии
обеспечивается применением ингибиторов коррозии в рабочих жидкостях,
а также своевременной заменой последних.
При конструировании автомобилей наряду с выполнением таких
требований, как минимальная собственная масса при высоких конструк-
ционной жесткости и грузоподъемности, минимальные стоимость изготов-
ления и материалоемкость при высоких потребительских свойствах и
комфортабельности, необходимо обеспечить эффективную антикоррозион-
ную защиту автомобиля. Зачастую при конструировании не удается с рав-
ным успехом удовлетворить все требования из-за их противоречивости.
Подавляющее большинство деталей и узлов современного массового,
легкового автомобиля изготавливается из некоррозионностойких сталей
и нуждается в нанесении тех или иных защитных покрытий. Модели
автомобилей различных марок имеют различные конструктивные особен-
ности, от которых зависят затраты на обеспечение коррозионной стой-
кости. Так, объем затрат на антикоррозионную защиту кузова опреде-
ляется площадью его поверхности, общей протяженностью сварных
245
швов и фланцевых соединений, количеством и доступностью для обра-
ботки скрытых полостей.
Технология и материалы, применяемые различными автомобильными
заводами для выполнения антикоррозионной защиты, неодинаковы.
Конструктивные особенности, уровень защитных свойств антикоррозион-
ных материалов, объем и эффективность технологии их нанесения опре-
деляют коррозионную стойкость автомобиля в целом.
Наряду с этим срок службы автомобиля существенно зависит от про-
ведения профилактических противокоррозионных мероприятий в процессе
эксплуатации автомобиля. Своевременность и квалифицированное выпол-
нение указанных мероприятий в конечном счете сокращает материаль-
ные затраты владельца на ремонт и восстановление автомобиля по при-
чине коррозионных нарушений.
В процессе изготовления легковых автомобилей на заводах и в про-
цессе эксплуатации автомобилей проблемы защиты от коррозии решаются
комплексно с использованием различных средств и методов, в том числе
с использованием химических материалов, которые рассматриваются в
настоящей главе.
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Нанесение лакокрасочных покрытий является наиболее универсальным
и широко применяемым способом защиты транспортных средств от корро-
зии. В легковом автомобиле окрашиваются наружные и внутренние
поверхности кузова, детали двигателя, шасси, трансмиссий и другие.
В современных моделях автомобилей окраске подлежат также отдельные
элементы кузова, изготавливаемые из пластмасс,— облицовка и решетка
радиатора, бамперы, различные детали интерьера. Окраска кузова авто-
мобиля, несмотря на сложность, высокую трудоемкость и значительную
стоимость, является единственным видом защитного покрытия, позволяю-
щим удовлетворить разнообразные эстетические требования к цвету,
блеску и другим декоративным эффектам в сочетании с высокой устой-
чивостью в атмосферных условиях.
Защитно-декоративные свойства и долговечность лакокрасочного
покрытия определяются как свойствами самих лакокрасочных материалов,
так и, в неменьшей степени, способом подготовки поверхности перед
окраской и применяемой технологией окраски. Технология окраски кузо-
вов на автомобильных заводах, как правило, включает следующие основ-
ные операции: обезжиривание; фосфатирование; первичное грунтование
методом электрофореза (анафореза или катафореза) и сушка; нанесение
вторичной грунтовки методом электростатического или пневматического
распыления и сушка; нанесение эмали определенного цвета и сушка.
Окраска деталей двигателя, шасси и трансмиссий производится
обычно в один слой по обезжиренной и фосфатированной поверх-
ности.
Применяемые для окраски материалы можно условно разделить на
основные и вспомогательные. Вспомогательные материалы
предназначены для подготовки поверхности перед окраской, разведения
лакокрасочных материалов до рабочей вязкости, ускорения сушки покры-
тия. К ним относятся растворители и разбавители, обезжиривающие
и фосфатирующие составы, катализаторы и другие. К основным
материалам относятся грунтовки, шпатлевки и эмали, которые соб-
ственно и образуют покрытие.
246
растворители, разбавители, разжижители и смывки
Иля очистки поверхности металлических изделий перед окраской,
я также для доведения лакокрасочных материалов до рабочей вязкости
ппименяют растворители. В качестве растворителей используются
пязличные органические соединения и в некоторых случаях вода. Орга-
нические растворители бывают однокомпонёнтные или многокомпонентные
Таблица 6.1. Свойства и назначение однокомпонентных растворителей
Растворитель Разбавляемые лако- красочные материалы. Применение для других целей Основные характеристики
Темпе- ратура кипения, °C ПДК мг/м3 Смеши- ваемость с водой Темпе- ратура вспышки, °C
Ацетон ГОСТ 2768—84 Нитроцеллюлозные, на основе эпоксидных смол и виниловых полиме- ров. Очистка и обезжи- ривание поверхности 55—57 200 Полная — 18
Бензин-растворитель для лакокрасочной промыш- ленности (уайт-спирит) ГОСТ 3134—78 Масляные, битумные, этинолевые, на основе природных смол. Широ- кое применение для обезжиривания под окраску 165—200 300 Не смеши- вается 33
Нефрас-С4-150/200 ТУ 38.10110.26—85 То же 140—215 Не смеши- вается 31
Бензин-растворитель для резиновой промышлен- ности БР-1 («галоша»), БР-2 ГОСТ 443—76 Масляные, битумные, этинолевые, на основе природных смол. Обез- жиривание поверхности под окраску 80—120 300 Не смеши- вается -17
Изопропиловый спирт Очистка и обезжирива- ние поверхности 82 200 Полная 14
Ксилол каменно-угольный ГОСТ 9949—76 нефтяной ГОСТ 9410—78 Глифталевые, пентафта- левые, фенольные, эпок- сидные, фенольно-ал- кидные, битумные, крем- нийорганические 136—143 50 Не смеши- вается 29
Скипидар ГОСТ 1571—82 Масляные, битумные, битумно-масляные, гли- фталевые, • пентафтале- вые, фенольные, этино- левые 150—225 300 Не смеши- вается 34
Сольвент каменноугольный ГОСТ 1928—79 нефтяной ГОСТ 10214—78 Мочевиноформальдегид- ные, меламиноалкид- ные, перхлорвиниловые, битумные, глифталевые, пентафталевые 120-200 100 Не смеши- вается 34
Толуол каменноугольный ГОСТ 9880—76 нефтяной ГОСТ 14710—78 Кремнийорганические, перхлорвиниловые, гли- фталевые 110—111 50 Не смеши- вается О
Трихлорэтилен ГОСТ 9976—83 Очистка и обезжирива- ние деталей в закрытых моечных машинах 85—88 50 Не смеши- вается Не горюч
Этил целлозольв ГОСТ 8313—76 Эпоксидные, эпокси- эфирные 128—138 200 Плохая 52
247
(смеси однокомпонентных растворителей), называемые составными
растворителями, разбавителями или разжижителями. Однокомнонентные
растворители представляют собой индивидуальные химические соедине-
ния или узкие фракции перегонки нефти, каменного угля и природных
смол.
Органические растворители — это подвижные, летучие, однородные,
прозрачные и чаще всего бесцветные жидкости с характерным запахом.
Как правило, они имеют низкую температуру вспышки, что обусловливает
их высокую пожароопасность. Почти все органические растворители
Та б л и ц а 6.2. Составные разбавители, разжижители, растворители и их назначение
Соста в
Продукт
компонент
массовая
доля, %
Разба вляемые
лакокрасочные материалы
Разбавитель РКБ-1 ТУ 6-10-1326—78 Ксилол Бутиловый спирт
Разбавитель Р-7 ТУ 6-10-1321—72- Этиловый спирт Циклогексанон
Разбавитель Р-40 ТУ УХП 86-56 Разбавитель Р-197 ТУ 6-10-1100-78 Этил целлозол ь в Толуол Растворитель АР Скипидар Ксилол
Разжижитель Р-60 ТУ 6-10-1256—72 Этиловый спирт Этил целлозол ьв
Разжижитель Р-5 ТУ 6-10-1251-72 Бутила цетат Ацетон Ксилол
Разжижитель Р-6 ТУ 6-10-1328--73 Бутилацетат Этиловый спирт Бутиловый спирт Бензол
Растворитель Р-4 ГОСТ 7827—74 Растворитель Р-10 ТУ УХП 158-59 Бутилацетат Ацетон Толуол Ксилол Ацетон
Растворитель РС-1 ТУ МХП 1848 -52 Бутилацетат Толуол Ксилол
Растворитель РС-2 МРТУ 6-Г0-952—70 Уайт-спирит Ксилол
Растворитель РЭ-11 МРТУ 6-10-875-69 Растворители ГОСТ 18188—72 № 645 Этилцеллозольв Бутиловый спирт Этиловый спирт Бутила цетат Этилацетат Ацетон Бутиловый спирт Этиловый спирт Толуол
50 Меламино-, мочевино- и фе-
50 нолоформальдегидные
50 Поливинилацетальные
50
50 Эпоксидные, эпоксиэфирные
50
70 Меламиноалкидные
3
27
70
30
30
30
40
15
30
15
40
Поливинилацетальные
Перхлорвиниловые, акрило-
вые и полистирольные
Мел ам и ноф орма л ьде ги д н ые
и поливинилацетальные
12 Перхлорвиниловые и на ос-
26 нове сополимеров винилхло-
62 рида
85 Перхлорвиниловые
15
30
60
10
Перхлорвиниловые с вве-
дением бутилметакрилатной
и меламиноформальдегид-
ной смол
70 Масляные, битумные
30
40 Эпоксидный грунт при на-
35 несении в электрическом
25 поле
18 Нитроцеллюлозные
9
3
10
10
50
248
Продолжение
Продукт Состав Разбавляемые л а ко к ра со ч н ы е м атери а л ы
компонент массовая доля, %
Растворители
ГОСТ 18188—72
Хе 646 Бутила цетат 10 Нитроцеллюлозные, нитро-
Этилцеллозольв 8 глифталевые, эпоксидные,
Ацетон 7 нитрОэпоксидные, мочевино-
Бутиловый спирт 15 мела минофор мальдегидные
Этиловый спирт 10
Толуол 50
№ 647 Бутилацетат 29,8 Нитроцеллюлозные
Этилацетат 21,2
Бутиловый спирт 7,7
Толуол 41,3
Xs 648 Бутила цетат 50 Нитроцеллюлозные, нитро-
Этиловый спирт 10 эпоксидные
Бутиловый спирт 20
Толуол 20
Растворитель X» 649 ТУ 6-10-1358—73 Этилцеллозольв 30 Нитроглифталевые
Бутиловый спирт 20
Ксилол 50
Растворитель № 650 ТУ 6-10-1247—72 Этилцеллозольв 20 Нитроцеллюлозные
Бутиловый спирт 30
Ксилол 50
Растворитель РКЧ Ксилол 90 Хлоркаучуковые
'МРТУ 6-10-818—69 Бутила цетат 10
Растворитель РФГ-1 Бутиловый спирт 25 Фосфатирующие грунтовки
ГОСТ 12708—77 Этиловый спирт 75
Примечание. Токсичность составных растворителей, разжижителей и разбавителей
определяется токсичностью входящих в их состав компонентов.
относятся к классу легковоспламеняющихся жидкостей и образуют
взрывоопасные смеси с воздухом.
Свойства и назначение однокомпонентных растворителей приведены
в табл. 6.1. В табл. 6.2 представлены составные разбавители, разжижители
и растворители.
С использованием растворителей изготавливают смывки — спе-
циальные составы, предназначенные для удаления старых лакокрасочных
покрытий.
Смывки содержат следующие компоненты: активные растворители,
загустители, замедлители испарения, разрыхлители, эмульгаторы, инги-
биторы коррозии и специальные добавки. В качестве активных
растворителей в смывках наиболее широко применяются хлорированные
углеводороды, чаще всего метиленхлорид, в смеси с другими раствори-
телями — спиртами, кетонами, сложными эфирами. При нанесении иа
лакокрасочное покрытие смывка размягчает покрытие, ослабляет его
адгезию к металлу. Отслоившееся покрытие легко удаляется механическим
способом.
В табл. 6.3 приведены состав, назначение и сравнительная харак-
теристика смывок.
249
Таблица 6.3. Состав и назначение смывок лакокрасочных покрытий
Смывка Состав Тины удаляемых покрытий Смываю- щее дей- ствие, мин, не более
компонент массовая доля, %
СП-7 ТУ 6-10-923—76 Метиленхлорид Этиловый спирт Метилцеллюлоза Парафин Аммиак (25%) Диэтиленгликоль ОП-7 Жирные кислоты 75,8 8,4 4,0 0,6 6,2 2,5 1,5 1,0 Меламиноалкидные, эпо- ксидные, глифталевые, масляные, винилхлорид- ные, акрилатные, мела- миноформальдегидные 10
СП-6 ТУ 6-10-641—79 Метиленхлорид Смола ПСХ-С Диоксолан-1,3 Ксилол Уксусная кислота Парафин 70,6 н,з 9,2 5,6 2,2 1,1 То же 40
СПС ТУ 6-10-1461—74 Метиленхлорид Тиксотропная наста Этиловый спирт ОП-7, ОН-10 Парафин Жидкое мыло ' 69,6 13,2 7,7 5,0 3,7 0,8 Эпоксидные полиурета- новые, виниловые, ал- кидные, масляные 15
СД (СП) ТУ 6-10-1088—76 Диоксолан-1,3 Бензол Этиловый спирт Ацетон 50,0 30,0 10,0 10,0 Масляные, фенольно- масляные, виниловые 3
АФТ-1 ТУ 6-10-1202—76 Диоксолан-1,3 Толуол Коллоксилин Парафин 47,5 28,0 5,0 20,0 Масляные, виниловые, фснольно-масляные, по- ливинилацетальные 20
Автосмывка старой краски ТУ 6-15-732-76 Метиленхлорид Смола ПСХ-ЛС Ксилол нефтяной Парафины Муравьиная кислота Фосфорная кислота 68,2 12,0 9,0 1,8 6,0 3,0 Меламиноалкидные, эпо- ксидные, глифталевые, масляные, винилхлорид- ные, акрилатные, мел- аминоформальдегидные 60
ОБЕЗЖИРИВАЮЩИЕ СОСТАВЫ
Обезжиривание поверхности изделий перед окраской заключается
в удалении с поверхности консервационных и технологических масел,
смазок, шлифовально-полировочных составов, различных загрязнений.
Для обезжиривания применяются органические растворители, щелочные
или кислые водные моющие составы, эмульсионные составы.
Органические растворители хорошо удаляют загрязнения органи-
ческого характера, растворяя их полностью или частично.
Щелочные водные моющие составы хорошо очищают от загрязнений
как органического, так и неорганического характера, однако мало эффек-
тивны для удаления шлифовально-полировочных составов и загустевших
масел^и смазок. Кислые водные моющие составы характеризуются более
низкой моющей способностью, чем щелочные, однако обладают способ-
ностью удалять с поверхности металла оксидные пленки.
250
Таблица 6.4. Щелочные моющие композиции (препараты) и режимы обезжиривания
стали
Марка препарата Метод обезжиривания Концентра- ция, г/л Режим о темпера тура, °C бработки продолжи- тельность, мин
км-1 (ТУ 6-25-27-76) Распыление Окунание 2—5 10—20 55—65 60—70 1—5 5—15
КМЭ-1 (ТУ 6-08-195—71) » 20—30 70—80 5—15
МЛ-51 (ТУ 84-228—71) Распыление 5—10 70—80 1-5
МЛ-52 » Окунание 20—30 80-90 5—20
МС-6 (ТУ 46-806-72) Распыление 5—7 60—70 1—5
МС-8 » Окунание 20—30 70—80 5—20
Лабомид-101 (ТУ 38-30-726-71) Распыление 2-5 70—80 1—5
Лабомид-203 » Окунание 20—30 70—80 5-20
Эмульсионные составы представляют собой эмульсию растворителя
в воде, стабилизированную поверхностно-активными веществами, и обла-
дают комбинированным действием.
Загрязнения на поверхности изделия, подлежащего окраске, пред-
ставляют собой смесь веществ, различающихся по химическому составу
и физическим свойствам, и необходимая степень обезжиривания дости-
гается сочетанием различных средств обезжиривания в одной технологи-
ческой схеме. Поэтому обезжиривание изделий перед окраской в произ-
водстве осуществляется в несколько стадий.
Обезжиривание кузовов легковых автомобилей, как .правило, начи-
нается с предварительной подготовки: наружные поверхности протирают
с помощью щетки или ветоши уайт-спиритом, а места, имеющие легкий
налет ржавчины, диоксидином — раскисляющей жидкостью состава:
Изопропиловый спирт
Нитробензол
Этиловый спирт
Массовая Массовая
доля, % доля, %
16 Эмульгатор ОП-7 0,5
Од Фосфорная кислота 28
12 Вода До 100
Более прогрессивным способом предварительной подготовки поверх-
ности кузовов перед окраской является струйная промывка водным
раствором состава «Омега-1», обладающим моющим и раскисляющим
действием. Применение диоксидина при этом исключается.
Омега-1 (ТУ 38-10958—80) представляет собой смесь салициловой
кислоты и поверхностно-активного вещества — синтанола ДС-10. Это
жидкость от желтого до фиолетового цвета, малоопасная в обращении.
Рабочая концентрация в воде 10—15 %.
Окончательное обезжиривание кузовов производится водными щелоч-
ными моющими композициями методами погружения и струйной про-
мывки. Щелочные моющие композиции — это готовые к употреблению
смеси солей фосфорной, борной и других неорганических кислот с поверх-
ностно-активными веществами, обеспечивающими стабильное моющее
действие и пониженное пенообразование. Щелочные моющие композиции
и режимы обезжиривания приведены в табл. 6.4. Для щелочного обезжи-
ривания могут применяться также водные растворы, приведенные в
табл. 6.5.
251
Таблица 6.5. Щелочные растворы для обезжиривания
Состав раствора Режим обработки Обра баты ваемыс металлы
компонент концент- рация, г/л темпера- тура, °C продолжи- тельность, мин
Тринатрийфосфат Триполифосфат натрия Сода кальцинированная Едкий натр Силикат натрия ПАВ 20-30 2—3 15—20 8—10 1-3 1—5 60-70 5-20 Сталь — прокат и литье
Сода кальцинированная Тринатрийфосфат Силикат натрия ПАВ 10—15 5—10 3-4 3—5 60-70 3—5 Алюминий и его сплавы
Едкий натр Тринатрийфосфат Силикат натрия ПАВ 8—12 7—10 10—15 2—5 60—70 3—5 То же
Сода кальцинированная Тринатрийфосфат Силикат натрия ПАВ 3-7 1—3 1-3 1-2 60—70 1-5 Цинк и его сплавы
Тринатрийфосфат ПАВ 5-7 60—70 1—3 Загрунтованные или окрашенные изделия
Примечание. В качестве ПАВ могут быть использованы синтанол ДС-10, сульфанол,
эмульгатор ОП-7 или ОП-Ю, автошампуни концентрированные.
ФОСФАТИРУЮЩИЕ СОСТАВЫ
Фосфатирование поверхности металла перед окраской позволяет
обеспечить необходимый уровень защитных свойств лакокрасочных
покрытий — повышает адгезию покрытия к металлу и существенно тор-
мозит развитие подпленочной коррозии. Фосфатирование производят
обработкой поверхности водными растворами, содержащими фосфорные
соли металлов и различные добавки, играющие роль активаторов про-
цесса фосфатирования, ингибиторов коррозии, загустителей и наполни-
телей.
При фосфатировании происходит химическое взаимодействие поверх-
ности металла с компонентами фосфатирующего раствора, в результате
которого на поверхности образуется химически связанный слой не-
растворимых фосфатов.
Фосфатный слой под окраску должен быть достаточно плотным,
мелкокристаллическим с определенной пористостью и небольшой мас-
сой— от 1,5 до 5 г/м2. Свойства фосфатного слоя и его химический
состав определяются применяемым раствором фосфатирования и спо-
собом его нанесения.
Для фосфатирования применяются растворы на основе солей цинка
(цинкофосфатные), железа (железофосфатные), марганца (марганец-
железофосфатные), а также их смеси. Обработка поверхности фосфа-
тирующим раствором в заводских условиях производится окунанием или
распылением. В ремонтной технологии применяются также облив и нане-
сение кистью или тампоном.
252
Таблица 6.6. Растворы и режимы фосфатирования под окраску
Состав раствора фосфатирования Режим обработки
Тип фосфатного покрытия продол- житель- ность, мин Метод обработки
компонент концент- рация, г/л темпера- тура, °C
Цинк-фосфатное Концентрат КФ-1 Едкий натр Нитрат натрия 22—25 0,4—0,6 0,15 45—50 2 Распыление
Концентрат КФ-1 Едкий натр Нитрит натрия 36—40 0,8—1 0,15 48—50 5 10 Окунание
Концентрат КФ-12 Едкий натр Нитрит натрия 20—24 0,4—0,6 0,18 45—50 2—3 Распыление
Мопофосфат цинка Нитрит натрия Фосфорная кислота Нитрит натрия 7,5 4,5 1,4 0,2 45-50 2 »
Железо-фосфатное Монофосфат натрия Молибдат аммония Танин 10 0,1 0,1 60—70 1,5—3 »
Цинкбарий-фосфатное Монофосфат цинка Нитрат цинка Нитрат бария 8—12 10—20 30—40 75—85 10 Окунание
Марганец-железоцин- ковое Фосфа кор Готовый к приме- нению 18-20 15-20 Окунание, кистью
Растворы фосфатирования готовят с использованием концентратов
фосфатирования и отдельных химических веществ. Отечественной про-
мышленностью выпускаются фосфатирующие концентраты КФ-1 и КФ-12,
а также препарат для холодного фосфатирования «Фосфакор».
КФ-1 (ТУ 6-25-4—77) представляет собой концентрированный раствор
фосфата цинка, нитрата цинка и фосфорной кислоты. Фосфатирующий
концентрат КФ-12 (ТУ 6-10-16-36—83) отличается от КФ-1 меньшим со-
держанием солей цинка и наличием солей никеля, улучшающих структуру
фосфатного покрытия.
Фосфакор (ТУ 6-15-1442—84) — это готовый к применению раствор
соли «Мажеф» (смесь монофосфатов марганца и железа), нитрата цинка
и катализатора фосфатирования..
Растворы для фосфатирования и режимы их применения приведены
в табл. 6.6.
Для стабилизации процесса фосфатирования и получения плотного
мелкокристаллического слоя фосфата оптимальной массы в заводской
технологии применяют активатор фосфатирования, который вводят в
количестве 4—10 г/л в щелочные моющие растворы на последней стадии
обезжиривания перед окраской. Активатор фосфатирования АФ-1
(ТУ 6-09-4562—78) содержит смесь титанатов и фосфатов натрия.
Для повышения коррозионной стойкости фосфатное покрытие может
подвергаться хроматной обработке в растворе хромового ангидрида.
Концентрация раствора 5—100 мг/л, температура 40 °C.
253
ОСНОВНЫЕ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В автомобилестроении применяют лакокрасочные материалы следую-
щих видов: лаки, грунтовки, шпатлевки и краски (в том числе эмали).
Лаки — растворы пленкообразующих веществ в органических раство-
рителях или воде. Они служат для получения прозрачных покрытий или
нанесения поверхностного слоя по слою эмали для увеличения блеска
покрытия.
Пленкообразующие вещества — основные компоненты лю-
бого лакокрасочного материала. После высыхания нанесенного слоя они
создают на окрашиваемой поверхности прочно сцепленное с подложкой
покрытие, обладающее определенными механическими и физико-хими-
ческими свойствами.
Большинство пленкообразующих веществ — олигомеры, способные к
реакциям поликонденсации или полимеризации. К поликонденсационным
пленкообразующим относятся алкидные (глифталевые или пентафтале-
вые) и другие полиэфирные смолы, фенолоформальдегидные, эпоксидные
и полиуретановые смолы. К полимеризационным пленкообразующим
относятся смолы на основе винилхлорида, акрилатов, метакрилатов.
В качестве пленкообразующих используются также природные смолы
(канифоль, асфальты, битумы, пеки и др.), эфиры целлюлозы (нитрат,
ацетат и ацетобутират целлюлозы, этил целлюлоз а) и окисленные масла
(льняное, тунговое, талловое и др.), называемые олифами. Олифы на
воздухе окисляются и полимеризуются до твердого состояния. Для уско-
рения полимеризации в олифы добавляют катализаторы — сиккативы
(свинцовое, марганцевое или кобальтовое мыла).
Грунтовки, шпатлевки и краски представляют собой
суспензии пигментов и наполнителей в лаках или олифах. Они могут со-
держать также специальные добавки — пластификаторы, сиккативы,
отвердители, стабилизаторы и эмульгаторы. Краски, изготовленные на
лаках, называют эмалевыми красками или эмалями, а изготов-
ленные на олифе — масляными красками.
Перед применением лакокрасочные материалы доводят до нужной
вязкости с помощью разбавителей. Входящие в состав лакокрасочных
материалов растворители, разбавители и другие компоненты обусловли-
вают их высокую пожароопасность, взрывоопасность в смеси с воздухом,
токсичность.
Лакокрасочные материалы могут наноситься на окрашиваемые по-
верхности самыми различными способами. Один из наиболее распростра-
ненных — пневматическое распыление. Этим способом можно
наносить почти все лакокрасочные материалы, окрашивать изделия любых
размеров и различных конфигураций как в массовом, так и в единичном
производстве. Пневматическое распыление позволяет получать наиболее
качественные по внешнему виду покрытия. Распыление может быть также
безвоздушным и в электрическом поле высокого напряжения. Оба эти
способа применяются только в промышленных условиях. Окунание
и облив применяются в серийном производстве и неприменимы для
быстросохнущих лакокрасочных материалов. При малых объемах окра-
сочных работ и для подкраски применяется нанесение лакокрасочных
материалов кистью.
Наиболее экономичным способом нанесения лакокрасочных материа-
лов, особенно для сложнопрофилированных изделий, таких как кузов
автомобиля, является электроосаждение на катоде или аноде из водо-
разбавляемых материалов — метод электрофореза. Благодаря
254
высокой проникающей и рассеивающей способности водных растворов
лакокрасочных материалов метод электрофореза позволяет наносить тон
кий равномерный слой как на наружные, так и на.внутренние поверхности
изделия.
Лакокрасочные материалы делятся на группы в зависимости от вхо-
дящих в их состав основных пленкообразователей и по преимуществен-
ному назначению.
Условные обозначения групп лакокрасочных материалов по типу
пленкообразователя:
На основе поликонденсационных смол
Алкидноуретановые АУ Полиэфирные
Глифталевые ГФ насыщенные ПЛ
ненасыщенные ПЭ
Кремнийорганические ко Фенольные ФЛ
Меламиновые МЛ Фенолоалкидные ФА
Мочевинные (карбамид- МЧ Циклогексаноновые ЦГ
ные) Эпоксидные ЭП
Пентафталевые ПФ Эпоксиэфирные ЭФ
Полиуретановые УР Этрифталевые ЭТ
На основе п о л и м е р и з а ц и о н н ы х смол
Каучуковые кч Поливинилацетатные ВА
Масляно- и алкидности- МС На основе сополимеров ВС
рольные винилацетата
Перхлорвиниловые ХВ винилхлорида ХС
Полиакрилатные АК Фторопластовые ФП
Поливинилацетальные ВЛ Дивинилацетиленовые ВН
Сополимерно-акриловые АС (этинолевые)
На основе Ца основе
природных смол эфиров целлюлозы
Битумные БТ Нитратцеллюлозные нц
Канифольные КФ Ацетобутиратцеллю- АБ
Масляные МА лозные
Шеллачные ШЛ Ацетилцеллюлозные АЦ
Янтарные ЯН Этилцеллюлозные ЭЦ
Примечание. Для лакокрасочных материалов, обладающих специфи-
ческими свойствами, перед приведенной в таблице группой зна'ков ставят
индексы: В — водоразбавляемые, Э — эмульсионные, П — порошковые.
Условные обозначения групп лакокрасочных материалов по назна-
чению:
Атмосферостойкие 1
Ограниченно атмосферостойкие (под навесом и внутри 2
помещения)
Водостойкие 4
Специальные (покрытия, обладающие специфическими 5
свойствами)
Маслобензостойкие 6
Химически стойкие 7
Термостойкие 8
Электроизоляционные 9
Грунтовки О
Шпатлевки 00
Марка лакокрасочного материала слагается из буквенных обозначений
группы и нескольких цифр, из которых первая указывает назначение
материала, а остальные составляют порядковый номер регистрации
материала.
255
Например: эмаль МЛ-197 меламииоалкидная эмаль (МЛ), атмосферостойкая (I),
регистрационный номер 97; грунтовка В-МЛ-0143—водоразбавляемая (В), меламино-
алкндная (МЛ), грунтовка (0), регистрационный помер 143.
ГРУНТОВКИ И ШПАТЛЕВКИ
Грунтовки применяют для нанесения слоев, непосредственно прилегаю-
щих к окрашиваемой поверхности. Грунтовочные покрытия служат под-
слоем для нанесения последующих слоев лакокрасочного защитно-деко-
ративного покрытия и применяются также в качестве самостоятельного
защитного покрытия. Грунтовки должны обеспечивать прочную адгезию
покрытия к металлу и его высокие защитные свойства. Это достигается
сочетанием соответствующих пленкообразующих со специальными пиг-
ментами — ингибиторами коррозии металла, введением в композицию
различных поверхностно-активных веществ и других добавок.
Грунтовки для металлов подразделяют на несколько типов:
пассивирующие грунтовки — содержат в своем составе
наряду с другими пигментами хроматы и фосфаты;
фосфатирующие грунтовки — помимо пассивирующего дей-
ствия, обеспечиваемого хроматными пигментами, фосфатируют металл
вследствие присутствия фосфорной кислоты;
протекторные грунтовки — содержат большое количество
цинковой пыли, что обеспечивает катодную защиту металлов, особенно
эффективную в морской воде;
изолирующие грунтовки — содержат в качестве пигментов
железный сурик и цинковые белила и защищают металл от проникно-
вения влаги;
грунтовки-преобразователи ржавчины — содержат
фосфорную кислоту, вступающую в химическое взаимодействие с про-
дуктами коррозии на поверхности металла и преобразующую их в под-
слой под лакокрасочные покрытия.
В табл. 6.7 приведены грунтовки, их назначение и способы применения.
При нанесении защитно-декоративных многослойных покрытий для
выравнивания и исправления микро- и макродефектов поверхности при-
меняют шпатлевки. При грунтовании кузовов и кабин автомобилей
второй слой грунтовки, наносимый по электрофорезной грунтовке, выпол-
няет роль выравнивающего слоя, т. е. функции шпатлевки. Поэтому грун-
товки, наносимые по первичному защитному слою грунтовки, называют
также грунт - шпатлевка ми.
Для устранения более значительных дефектов окрашиваемой по-
верхности используются специальные шпатлевки (табл. 6.8). Как пра-
вило, они представляют собой пастообразную массу, которую наносят на
поверхность шпателем. Некоторые шпатлевки наносят пневмораспылите-
лем или кистью при соответствующем разбавлении растворителем. После
нанесения и сушки зашпатлеванные участки подвергаются шлифованию
ручным или механизированным способом специальной шкуркой.
ЭМАЛИ
В автомобилестроении находит применение широкая гамма эмалей
различных типов. Ряд эмалей предназначен для получения однослойных
защитно-декоративных покрытий деталей двигателя, шасси и трансмиссий.
В многослойных комплексных лакокрасочных покрытиях кузовов эмали
выполняют роль завершающих отделочных декоративных слоев.
256
9 Под ред. А. Я. Малкина
257
258
Таблица 6.8. Шпатлевки и способы их применения
Марка, цвет Способ применения Рекомен- дуемы А разбавитель Режим сушки
МС-006 ГОСТ 10277—76 розовый Наносится шпателем или нневморас- иылителем по грунтованной поверх- ности. легко шлифуется всухую и с во- дой. Толщина одного слоя — не более 100 МКМ, число слоев шпатлевки — не более 5 Ксилол 18—22 °C 30 мин (на один слой)
1111-007 красно-коричне- вый НП-008 защитный; НИ-009 желтый ГОСТ 10277- 76 То же Ксилол № 645, № 646 18—22 °C, 1 ч (на один слой)
ЭП-0010, ЭП-0020 ГОСТ 10277 — 76 красно- коричневый Поставляются в комплекте с отверди- телем № 1 (ТУ 6-10-1263—72). Перед применением смешивают массу с отвердителем (100:8,5). Наносят шпателем по металлу (для заделки раковин до 8 мм) или пневмораспы- лителем. Трудно шлифуется № 646, Р-4, Р-5, Р-40 18—22 °C, 24 ч; 60—70 °C. 7 ч
ПФ 002 ГОСТ 10277-76 краено-коричневый Наносится шпателем. Толщина одно- го слоя — не более 0,5 мм; число слоев шпатлевки — не более 4. Легко шлифуется всухую и с водой Уайт-спи- рит, скипи- дар 18—22 °C, 24 ч; 18 °C, 1 ч
ПЭ-0044 ТУ 6-10-1580—76 светло-серый Применяется в смеси с ускорителем отверждения. Наносится шпателем на любую поверхность. Толщина слоя не более 1.5 мм — То же
ПЭ-0085 ТУ 6-10-11-425-34 —81 светло-серый То же — >
Практически все эмали могут наноситься на окрашиваемую поверх-
ность методом пневматического распыления. В промышленности при
производстве автомобилей применяют также методы электростатического
распыления, облива, электрофорезного окрашивания. Способы нанесения
указаны в технических условиях на эмали.
Предъявляемые к эмалям требования определяются их конкретным
назначением. Так, используемые для наружной окраски кузова легкового
автомобиля отделочные эмали должны обеспечивать: высокий блеск по-
крытия; ровную поверхность (без «шагрени»); чистый глубокий тон;
высокую стойкость покрытия в различных климатических условиях (атмо-
сферостойкость).
От эмалей для однослойных покрытий, как правило, не требуется
таких высоких декоративных свойств. Однако они должны обеспечивать
защиту деталей от коррозии при эксплуатации автомобилей. К автомо-
бильным эмалям всех типов предъявляются также требования по стой-
кости к действию воды, масла и бензина. Назначение и способы нанесе-
ния эмалей приведены в табл. 6.9.
Для окраски кузовов автомобилей применяются эмали с широкой,
постоянно обновляющейся гаммой расцветок, что определяется потреби-
тельским спросом и конкурентоспособностью автомобилей. На ВАЗе цве-
товая гамма эмалей включает 10—15 цветов в год и обновляется еже-
9* •
259
S "* назначение и способы ианесени„
Марка Ивет Цвет Назначение A'-T 1110 ГОСТ 20481—80 Различна цветов Для окончательной окраски кузовов к МЛ-197 ГОСТ 23640- 79 То же То же МЛ-152 ГОСТ 18099-78 > МЛ-12 ГОСТ 9754- 76 » МЛ.11^, (однопигмент- » п пая) ТУ 6-10-1672—78 * я «^явления эмалей тре- буемых цветов и ремонтной окраски МЛ-1196 ч ТУ 6-10-1769-80 е₽ Для окраски радиаторов, рам колес и других деталей ’ г МЧ-123 ТУ 6-10-979-75 Черный То же J МС-17 ТУ 6-10-1012-78 Светло-серый п„ черный ' .иасси^” Д8ИГателей- У3' Р АС-!27 ТУ 6-10-1318—72 Различных цветов Для окраски деталей автомо- Т оилеи. мотоциклов и других изделий КЧ-190 ТУ 6-10-940-79 Черный Для окраски пружин подвесок, Рг деталей шасси .... КН » Способ нанесения Пневмораспыление То же > » ’аспыление. окунание, блив. кистью о же аспыление, кистью э же киыленне, окунание стью Рабочая вязкость no ВЗ-4. с 24—28 20—22 23—25 18-20 20-22 18-22 I с 25—30 7 20-25 18-22 С 6} та 23-29 К( Рекомендуе- мые разба- вители Р-198, сольвент Р-197, № 2 Р-197 Р-198. сольвент (силол (силол. | ольвент о же | 3 1 1 » П 31 ольвент. 15 тилаце- т •илол 18 40 Режим сушки 130 °C. 30 мин 100 °C. 30 мин 80 °C, 60 мин; 100 °C. 35 мни 130 °C. 20 мин ю °C, 30 мин 00 °C. 30 мин 10-120 ’С, 0 мин, 40—150 С. 2 мин (—25 °C. мин 0 °C. 30 мин -25 °C, мин
Продолжение
Марка Цвет Назначение Способ нанесения Рабочая вязкость но ВЗ-4. с Рекомендуе- мые разба- вители Режим сушки
НЦ-Н, НЦ-НА ГОСТ 9198 -83 Различных цветов Эмаль черного цвета для окон- чательной окраски кузовов легковых автомобилей, высше- го класса («Чайка» и др.), для отделочной подкраски Пневмораспыление, НЦ-НА — аэрозольное распыление 17—22 №. 646, № 647, № 648 18-25 °C. 1 ч
НЦ-184 ГОСТ 18335—83 Черный Для окраски литых деталей Пневмораспыление 30—38 № 646 18-25 °C. 1 ч
НЦ-271М ТУ 6-10-973-75 Черный Для декоративной отделки де- талей 23-29 № 646 18-25 °C, 3 ч
ЭП-191 ТУ 6-10-894—75 Различных цветов Для окраски кабин, деталей грузовых автомобилей » 23—29 № 646 60 °C, 3 ч
ЭП-1240 ТУ 6-10-2062—86 Черный Для декоративной окраски ра- мок дверей кузовов, других деталей » 25-30 № 646 18-25 °C, 2 ч
В-ФЛ-149 ТУ 6-10-969—75 » Для окраски различных де- талей и узлов автомобилей Электроосаждение — Дсминера лизованная вода 180 °C, 30 мин
УР-1154 ТУ 6-10-1469—82 Серебристый Для окраски дисков колес » — То же То же
ФА-5104 ТУ 6-10-926 79 Черный Для окраски радиаторов и бен зобаков Распыление 20—22 РК.Б-1 90 °C, 10 мин
ГФ-571 (подкрашь) ТУ 6-10-636-79 Серый В качестве выравнивающего слоя по электрофорезному грунту То же 20-22 Сольвент, ксилол 140 °C. 20 мин
Таблица 6.10. Расцветки меламиноалкидных эмалей, применяемых для окраски кузовов
автомобилей Волжского автозавода
№ ко- лера Год выпуска автомобилей
Цвет эмали 0Z61 | 1 1261 11972 11973 1 1974 1975 9Z6I | 11977 | 1978 | 1979 | | 0861 | | 1981 | I 1982 | 1983 | I 1984 | I 1985 | | 98611 11987 |
Серо-белый 233
Вишневый 181
Зеленый 386
Синий 483
Палевый 583
Светло-голубой 491
Светло-дымчатый 672
Испано-красный 115
Рубин 127
Желтый 202
Оливковый 340
Темно-красновато-оран- 165
жевый
Спорт, красный 113
Зеленый 384
Черный 601
Красный 112
Рубин НО
Темно-коричневый 793
Охра золотистая 208
Темно-синий 456
Зеленый 388
Оранжевый 295
Васильковый 480
Слоновая кость 207
Слоновая кость 22
Желтый 240
Оранжевый 294
Желто-зеленый 330
Ярко-желтый 222
Бежевый 235
Светло-голубой 427
Желтый 225
Ярко-зеленый 329
Липа зеленая 325
Голубая адриатика 425
Синий «Валентина» 464
Темно-бежевый 509
Голубой 410
Примула желтая 239
Сафари 215
Светло-зеленый 360
Зеленый 310
Темно-зеленый 394
Светло-дымчатый 679
Зеленый 373
годно на 2—3 новых цвета взамен пользующихся пониженным спросом
(табл. 6.10).
Получение эмалевых покрытий с высокими декоративными свойствами
является технически сложной задачей. Эта работа требует от исполни-
телей высокой квалификации и определенных практических навыков,
а при ручном исполнении граничит с искусством. В производственных
условиях качество окраски достигается с помощью современного обору-
дования с автоматизацией регулирования основных технологических
параметров.
262
Однако даже при наиболее совершенных оборудовании и материалах
при окраске неизбежно возникают дефекты лакокрасочных покрытий,
требующие дополнительных затрат для их устранения.
Наиболее часто встречающиеся дефекты при окраске:
— Отслаивание и пузыри на покрытии вследствие плохой подготовки
поверхности под окраску, попадания в сжатый воздух или лакокрасочный
материал воды и масла, чрезмерно высокой температуры сушки покрытия,
при нанесении нового слоя покрытия на недосушенный или пересушенный
предшествующий слой.
— Сорность — результат попадания посторонних включений в пленку
покрытия вследствие недостаточной фильтрации эмали или наличия пыли
в окружающем воздухе.
— Наплывы — как правило, на вертикальных, особенно рельефных,
поверхностях при нанесении избыточного для одного слоя количества
материала или заниженной его вязкости.
— «Шагрень», образующаяся при плохом растекании эмали в процессе
сушки вследствие завышенной вязкости материала.
— Кратеры — результат точечной несмачиваемости окрашиваемой
поверхности при попадании на нее гидрофобизующих загрязнений, чаще
всего силиконов. Источником таких загрязнений могут быть тальк на
резиновых перчатках, следы полирующих силиконсодержащих составов,
масла и мазки, попадающие из сжатого воздуха при пневмораспылении
или другим путем.
— Поры и мелкие отверстия («наколы») — из-за чрезмерно быстрого
испарения растворителя из пленки покрытия в процессе ускоренной сушки
или при использовании слишком легколетучего растворителя.
. Устранение дефектов лакокрасочного покрытия производится путем
механического сошлифовывания дефектных участков покрытий и повтор-
ной окраски.
ШЛИФОВОЧНЫЕ И ПОЛИРОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Операции шлифования и полирования являются составной частью
технологического процесса окраски кузовов автомобилей. Перед поступ-
лением кузовов автомобилей на окраску производится шлифование на-
ружных поверхностей для устранения дефектов металла и обеспечения
шероховатости не более 2 мкм. В технологии окраски кузовов шлифова-
ние применяют для улучшения адгезии между отдельными слоями покры-
тия, сглаживания слоев .шпатлевки, а также устранения дефектов —
наплывов, неровностей, сорности с высохших слоев лакокрасочных покры-
тий. Для шлифования используют абразивные материалы в виде порош-
ков, паст, шлифовальных шкурок на бумажной и тканевой основе. Суще-
ствует сухой и мокрый (с водой) способы шлифования. Более распростра-
нен мокрый способ, для которого используют водостойкие шлифовальные
шкурки. В табл. 6.11 приведены шлифовочные материалы, применяемые
перед и в процессе окраски кузовов автомобилей ВАЗ.
Для придания равномерного блеска окрашенным видовым поверхно-
стям кузова их полируют. Полирование осуществляют путем последова-
тельной обработки предварительно шлифованных мест полировочными
пастами ПМА-2 (ТУ 6-10-2068—86), ВАЗ-2 (ТУ 6-10-887—75) и составом
ВАЗ-ОЗ (ТУ 6-10-1534—76) с помощью мягких тканей и натурального
меха.
Шлифование и полирование производят ручным или механизирован-
ным способом с применением электрических и пневматических машинок.
263
Таблица 6.11. Материалы для шлифования кузовов автомобилей, применяемые на ВАЗе
Операция Материал Шероховатость поверхности после шлифо- вания. мкм
Шлифование металлических поверхно- стей кузова перед окраской Шлифшкурка на тканевой ос- нове, зерн. 16 (ГОСТ5009—82) 1,6—1,25
Местная подшлифовка для устране- ния дефектов первичной электрофорез- ной грунтовки Шлифшкурка водостойкая на бумажной основе 51С8Н, 63С8П, 55С4П (ГОСТ 10054 - 82) 1,25-1,0
Шлифование вторичной грунтовки пе- ред нанесением эмали или эмалевого покрытия при повторной окраске Шлифшкурка водостойкая на бумажной основе 51СМ40 (ГОСТ 10054-82) 1,0—0,8
Местная подшлифовка для устране- ния дефектов эмалевого покрытия Шлифшкурка водостойкая па бумажной основе 64СМ28 (ГОСТ 10054—82) 0,32—0,25
Тонкое шлифование дефектных мест (матовых пятен, мелких царапин) эмалевого покрытия Шлифовочная паста ВАЗ-1 (ТУ 6-10-886—75); шлифовоч- ная паста ПМА-1 (ТУ 6-10-2068—86) Менее 0,25
Защитные свойства покрытий определяются изоляцией металлической
поверхности от агрессивных агентов и пассивирующим или протекторным
действием компонентов лакокрасочных материалов в случае проникнове-
ния влаги через слой покрытия.
Современные методы оценки защитных свойств лакокрасочных мате-
риалов предусматривают испытания стальных образцов с покрытиями
в камере солевого тумана (распыление 3—5 %-го водного раствора
хлорида натрия, 35 °C), в 3 %-ном растворе хлорида натрия. В норма-
тивно-технической документации указаны защитные свойства, определяе-
мые названными методами, лишь для ограниченного числа лакокрасоч-
ных материалов. Как правило, защитные свойства нормируются для
материалов, используемых в качестве грунтовок или однослойных само-
стоятельных защитных покрытий (табл. 6.12).
В многослойных защитно-декоративных покрытиях кузовов автомо-
билей защитные свойства первичного электрофорезного грунтовочного
слоя определяют скорость развития подпленочной коррозии и, в итоге,
защитные свойства комплексного лакокрасочного покрытия. В связи с
этим на автомобильных заводах проводится постоянное совершенство-
вание материалов и технологии нанесения первичного грунтовочного
слоя. Так, на ВАЗ до 1978 г. для первичного грунтования кузовов
применялась анафорезная грунтовка ФЛ-093 с солестойкостью 150 ч,
с 1978 г. по 1981 г. осуществлен постепенный переход всех моделей авто-
мобилей ВАЗ на грунтование анафорезной грунтовкой В-КЧ-0207 с соле-
стойкостью 275 ч. При освоении производства автомобиля ВАЗ-2108
в 1985 г. был внедрен принципиально новый метод первичного грунтова-
ния кузовов — электроосаждение на катоде — катафорез. Катафорезная
грунтовка значительно превосходит по защитным свойствам грунтовку
В-КЧ-0207. Стойкость катафорезной грунтовки в 5 %-м тумане хлорида
натрия составляет 500—700 ч.
264
Таблица 6.12. Защитные свойства лакокрасочных материалов
Марка грунтовки, эмали Время до начала коррозии, ч
в камере 5 %-го солевого тумана в 3 %-м растворе хлорида натрия
ГФ-018 24
ГФ-089 96 —
ФЛ-03 — 24
ФЛ-093 150 —
ПФ-033 — 24
В-МЛ-0143 240 —
В-КЧ-0207 275 —
КЧ-190 96 .—
КО-828 150 —
УР-1154 96 —
ФА-5104 96 —
Надежная изоляция металлической поверхности кузова от агрессив-
ных агентов и абразивно-механическая стойкость комплексного лако-
красочного покрытия обеспечиваются его суммарной толщиной. При
окраске кузовов на автомобильных заводах толщина слоев комплексных
лакокрасочных покрытий составляет (в мкм):
Электрофорезная грунтовка 15—25
Вторичная грунтовка 35—45
Эмаль 30—40
Суммарная толщина комплекса 80—НО мкм
При исправлении дефектов окраски с прошлифовкой грунтовочных
слоев до стали допускается незначительное локальное уменьшение тол-
щины покрытия с обеспечением необходимого уровня защитных свойств.
МАСТИКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ КУЗОВА
В процессе изготовления кузовов и кабин автомобилей применяют
различные мастики и герметики. Наряду с решением специфических
функциональных задач эти материалы позволяют существенно увеличить
коррозионную стойкость автомобилей. Защита от коррозии кузовов при
этом достигается за счет уплотнения щелей и зазоров, препятствующего
проникновению влаги, усиления защиты зон кузова, подверженных абра-
зивно-механическому воздействию, дополнительной защиты острых кромок
зафланцовок дверей, капотов, водосточных желобов и других элементов
кузова.
В табл. 6.13 приведены уплотняющие и изолирующие материалы,
применяемые при изготовлении кузовов легковых автомобилей. Уплот-
няющие и изолирующие материалы наносят на элементы кузова до
поступления его на окраску или после грунтования. Таким образом, в
процессе сушки грунтовок и эмалей мастики и клеи подвергаются термо-
обработке, необходимой для их полимеризации или сушки. Режимы
сушки грунтовок и эмалей приведены выше.
В процессе эксплуатации автомобилей возникает не-
обходимость восстановления заводского покрытия нижних наружных
265
Таблица 6.13. Материалы для уплотнения и изоляции, применяемые при изготовлении
кузовов легковых автомобилей
Материал Характеристика Назначение Способ нанесения
Мастика противошум- ная битумная БПМ-1 ТУ 6-10-882—83 Смесь раствора би- тума в органических растворителях и на- полнителей с добав- ками алкидной смо- лы и пластификато- ров Для антикоррозионной и противошумной защи- ты днища кузова Пневмо-безвоз- душное распыле- ние, кистью на за- грунтованную по- верхность
Пластизоль Д-ИА ТУ 6-01-538—76 Дисперсия поливи- нилхлорида в плас- тификаторе с добав- ками стабилизатора и наполнителя То же Безвоздушное рас- пыление, кистью на загрунтован- ную поверхность
Пластизоль Д-4А ТУ 6-01-680—76 То же Для наружной гермети- зации сварных швов и фланцевых соедине- ний после грунтования кузова Выдавливание на- сосом через сопло, кистью на загрун- тованную поверх- ность
Уплотнительная ма- стика ТУ 6-10-1132—76 Смесь полимеризо- ванного льняного масла и наполнителя Для внутренней герме- тизации швов кузова, свариваемых точечной сваркой Выдавливание на- сосом через сопло, кистью на сопря- гаемые поверхно- сти перед зафлан- цов кой
Одноупаковочный эпо- ксидный клей У П-5-207 ТУ 6-05-241-221—83 Смесь эпоксидных смол, отвердителей и наполнителей Для склеивания наруж- ных и внутренних пане- лей дверей, капотов, крышек багажника по периметральной за- фланцовке Выдавливание на- сосом через сопло, кистью
частей кузова — днища, арок колес, лонжеронов, поперечин, порогов.
Для этой цели применяется мастика БПМ-1, которая изготавливается
на органических растворителях и может быть высушена на воздухе при
20 °C за 24 ч. Для ремонтных целей выпускается ряд мастик, не требую-
щих высокотемпературной сушки, под общим названием автоантикоры.
Как правило, они представляют собой композиции на основе битумов,
наполнителей, пластификаторов и органических растворителей. Выпу-
скаются также автоантикоры, в которых использованы в качестве компо-
нентов эпоксидные смолы и отвердители. Ориентировочные составы
автоантикоров приведены в табл. 6.14.
Автоантикоры наносят на предварительно очищенную от грязи, ржав-
чины и старого отслоившегося покрытия поверхность кистью или распы-
лением. Перед использованием автоантикоры тщательно перемешивают,
добавляя отвердители в эпоксидные композиции. В случае загустевания
или при нанесении распылением автоантикоры разбавляют раствори-
телями. Автоантикоры наносят в 2—4 слоя (суммарная толщина покры-
тия 0,7—1,2 мм) с межслойной сушкой на воздухе. Рекомендованные
растворители и режимы сушки приведены в табл. 6.14.
Как и для лакокрасочных материалов, токсичность и пожароопасность
мастик обусловлены входящими в их состав растворителями и некото-
рыми другими компонентами.
266
Таблица 6.14. Автоантикоры для защиты днища автомобилей
Материал * Ориентировочный состав Растворители для разбавления мастики Время сушки на воздухе при 20 °C, ч
промежуточ- ных слоев покрытия в целом
Автоантикор битумно- каучуковый «Битукас» Битумы 45—47 %, ксилол 20 %, уайт-спирит 10 %. Добавки — каучуки, инги- биторы, алюминиевая пуд- ра № 651, РС-2, соль- вент, толуол, уайт- спирит 3 24
Автосредство для за- щиты днища «Анти- корозин» Битумы 42 %, ксилол 11— 12%; уайт-спирит 23— 24 %. Добавки — каучуки, ингибиторы, каолин, аэро- сил Сольвент, толуол, РС-2, уйат-спирит 4 24
Автоантикор-2 битум- ный для днища Битумы 14—15%, компо- нент мастики «Кукерсоль» 57—58 %, хлорпарафин 9— 10%, сольвент 9—10 %, крошка резиновая 9—10 % Сольвент, № 651, РС-2, толуол, уайт- спирит 5 48
Мастика сланцевая автомобильная МСА-3 Битумы 15—16 %, компо- нент мастики «Кукерсоль» 61—62 %, хлорпарафин 7— 8 %, крошка резиновая 15-16% Сольвент, № 651, РС-2, уайт-спирит, толуол 5 48
Мастика битумная ан- тикоррозионная Битумы 20 %, асбест 26 %, ксилол 20%, уайт-спирит 13—14%. Добавки — тальк, льняное масло РС-2, сольвент, то- луол, уайт-спирит 6 18
Автоантикор резино- битумный для днища Битумы 26 %, бензин БР 58 %. Добавки — резина дробленая, канифоль, ас- бест Уайт-спирит, БРТ сольвент, толуол 6 10
Автоантикор битум- ный для днища Битумы 40 %, толуол 22 %, асбест 31 %, смола феноло- формальдегидная 6 % Сольвент, РС-2, уайт-спирит, толуол 7 24
Мастика автомобиль- ная антикоррозион- ная «Битэп» Битумы 43—44 %, смола эпоксидная ЭД-20 10— 11%, толуол 21—22 %, ацетон 9 %, крошка рези- новая 12%. Добавка — пластификатор № 646, № 648 4 24 В смеси с отвердите- лем в соот- ношении 100:1,8
Автоантикор эпоксид- но-каучуковый для днища Смола эпоксидная ЭД-20, 8—9 %, крошка резиновая 10 %, каучук 1—2 %, спирт изопропиловый 27 %, то- луол 22 %, ацетон 7 %, це- мент 10 %. Добавки — пуд- ра алюминиевая, смола фе- нолоформальдегидная № 646, № 648 1,5 24 В смеси с отвердите- лем в соот- ношении 100:2
* Мастика «Битэп» выпускается по ТУ 6-15-1512—85, автоантикор эпоксидно-каучуковый для
днища — по ТУ 6-15-1303—81, остальные материалы— по ТУ 6-15-1353—82.
ЗАЩИТНЫЕ СОСТАВЫ НА НЕФТЯНОЙ ОСНОВЕ
Нанесение на поверхность изделий масел, смазок и других составов
на нефтяной основе — наиболее доступный и простой способ защиты от
коррозии. Поверхность металлов, как и других материалов, при этом
приобретает гидрофобность, т. е. водоотталкивающую способность.
Защитные свойства пленок нефтепродуктов обусловлены двумя основ-
ными факторами: механической изоляцией поверхности металлов от
атмосферного воздействия; торможением электрохимических процессов
коррозии на поверхности металла.
Способность пленки нефтепродукта механически изолировать поверх-
ность металла от окружающей атмосферы определяется физико-меха-
ническими свойствами пленки, которые в свою очередь зависят от типа
нефтепродукта и наличия в нем загущающих гидрофобных добавок и
наполнителей.
Для торможения электрохимических процессов коррозии на поверх-
ности металла в нефтепродукты вводят специальные присадки — инги-
биторы коррозии.
При нанесении на поверхность металлического изделия ингибирован-
ный нефтепродукт вытесняет с поверхности воду и агрессивный электро-
лит. Происходит химическое взаимодействие молекул ингибитора с метал-
лом с образованием на поверхности хемосорбционных соединений, прочно
связанных с металлом. Защитный эффект хемосорбционных соединений
сохраняется даже после физического удаления пленки нефтепродукта.
Основными типами защитных нефтепродуктов являются консерва-
ционные масла, консистентные смазки и пленкообразующие нефтяные
составы.
КОНСЁГРВАЦИОНИЫЕ масла
Существует обширный ассортимент масел самого различного назна-
чения. В зависимости от назначения для придания маслам определенных
эксплуатационных свойств в них вводят вязкостные, депрессорные, мою-
щие, антиокислительные, противопенные и противоизносные присадки.
Некоторые присадки являются многофункциональными, т. е. способны
одновременно улучшать два или несколько эксплуатационных свойств
масел.
1 а б л и ц а 6.15. Основные типы минеральных масел
Масла Основное назначение Наличие присадок ингиби- торов атмосферной коррозии
Для карбюраторных дви- гателей Дизельные Авиационные I. Моторные масла Для смазки автомобильных карбюраторных двигателей различного форсирования Для смазки дизельных двига- телей различного форсирова- ния Для смазки поршневых и газо- турбинных двигателей Вводятся в масла групп В, и Г, : М-8(Ю, 12)Г,, М-63/10Г|, М8(10, 12) ГИ и др. Вводятся в некоторые масла групп В—Д:М-8В, М-8(10)Г, М-1()( 16) Д и т. п.
268
т
Продолжение
Масла Основное назначение Наличие присадок ингиби- торов атмосферной коррозии
Автотракторные
II. Трансмиссионные масла
Для смазки зубчатых, гипоид- Вводится в масло ТАД-17и
ных передач и других узлов
трансмиссий
III. Индустриальные масла
Легкие (велосит, вазели- новое, швейное) Для легконагруженных узлов, контрольно-измерительных приборов
Средние (серии И, ИСП. ИГСП. ИГП, ВМ, вере- тенное 3) Для основного парка техноло- Вводятся в масла серии гического оборудования и ва- ИГП, ИСП, ИГСп куумных насосов, для обработ- ки металлов
Тяжелые (серии ИТС, П, ПС, цилиндровые) Для тяжелонагруженных уз- лов — прокатных станов, мос- товых кранов, шахтного обо- рудования и т. п. IV. Электроизоляционные масла
Трансформаторные; кон- денсаторные; кабельные Для электроизоляции и тепло- — отвода в трансформаторах, конденсаторах, для заливки маслонаполненных кабелей
Мало-, средне- и высоко- вязкие (МГЗ.МГЕ, АМГ, АУП, ЭШ, ВГМ, ГЖД и другие) V. Гидравлические масла Рабочие жидкости в гидро- Вводятся в масло для на- системах оборудования и трап- пряженных гидравлических спорта систем
VI. Рабоче-консервационные масла и жидкости
Защитная жидкость «Предокол» Для вальцовки листового ме- Вводится комплекс ингиби- талла, мойки и межоперацион- торов коррозии ной защиты деталей от кор- розии
Жидкость НГ-213 Для сборки и испытаний узлов То же тормозных систем и сцеплений автомобилей ВАЗ
Масло НГ-210 Для пропитки и смазки метал- » локерамических деталей узлов трения
VII. Консервационные масла (жидкие консервационные смазки)
К-17, НГ-203 марок А. Б Для долговременной консерва- Вводится комплекс ингиби-
и В, ПГ-208, НГ-204у, ции изделий из черных и цвет- торов коррозии
ЖБК ных металлов
Примечание. Защитные свойства нормируются только для консервационных масел; для
индустриальных масел серии ИГП и «Предокола» нормируется влагостойкость.
В табл. 6.15 указаны основные типы минеральных масел, в которые
вводятся специальные присадки — ингибиторы коррозии. Комплекс при-
садок-ингибиторов коррозии вводится в рабоче-консервационные и кон-
сервационные масла, отдельные ингибиторы - в масла других групп.
269
Однако защитные свойства масел регламентируются нормативно-техни-
ческой документацией (ГОСТы, ТУ) только для рабоче-консервационных
и консервационных масел, а также для индустриальных масел серии
ИГП. Таким образом, надежную защиту от коррозии обеспечивают
рабоче-консервационные и консервационные масла.
Об уровне защитных свойств консервационных материалов можно судить по резуль-
татам ускоренных коррозионных испытаний образцов из черных и цветных металлов с на-
несёнными консервантами. Испытания проводятся в термовлагокамерах при 98—100 %-й
влажности и повышенных температурах (40 или 50 °C), в камерах солевого тумана (распы-
ление 3—5 %-го водного раствора хлорида натрия, 35 °C) и в морской воде (при 18—25 °C).
Определяют также способность к вытеснению агрессивных электролитов (слабых раство-
ров кислот, хлористого натрия) с поверхности металла. В табл. 6.16 приведены полученные
при испытаниях на Волжском автозаводе данные по защитным свойствам рабоче-коисерва-
ционных и консервационных масел.
Основные физико-химические характеристики консервационных масел
описаны ниже.
Предокол (ТУ 38-101-132—78) — защитная жидкость — представляет
собой додецилбензол с добавками низкомолекулярного полиизобутилена,
натуральной олифы, маслорастворимого сульфоната и ингибиторов
коррозии. Свойства:
Внешний вид Однородная
прозрачная
жидкость
коричневого
цвета
Плотность при 20 °C, г/см3 , 0,86—0,88
Вязкость кинематическая при 50 °C, мм’/с, не более 8
Температура вспышки, °C, не ниже 115 °C
Температура самовоспламенения, °C 360
Жидкость «Предокол» горюча, умеренно токсична. На слизистую
оболочку и кожу действует раздражающе.
НГ-213 (ТУ 38-101-129—80) —жидкость для консервации деталей
тормозной системы и сцеплений — смесь этилкарбитола и касторового
Таблица 6.16. Защитные свойства рабоче-консервационных и консервационных масел
на стали 10
Продукт гост, ту Время до начала коррозии, ч
в гермо- вла то- ка мере Г-4 в камере 5 %-го соле- вого тумана в морской воде
Жидкость «Предокол» ТУ 38-101-132—78 200 3 20 Жидкость НГ-213 ТУ 38-101-129—80 200 3 24 Масло защитное НГ-210 ТУ 38-101-217 72 220 4 400 Масла консервационные К-17 ГОСТ 10877—76 360 40 500 НГ-203 ГОСТ 12328—77 ’ 400 40 700 НГ-204-у ГОСТ 18974 -73 350 40 600 НГ-208 ГОСТ 22523—77 220 4 360 Примечание. Все приведенные в таблице масла обладают способностью вытеснять власу с защищаемой поверхности.
270
масла с присадками — ингибиторами коррозии. Свойства:
Внешний вид Однородная
прозрачная
жидкость
коричневого
цвета
Вязкость кинематически при 50 °C, мм2/с 12—19
Температура, °C:
вспышки, не ниже 60
кипения, не ниже 150
застывания, не выше —40
Жидкость НГ-213 горюча, взрывоопасных смесей с воздухом не обра-
зует, малотоксична.
НГ-210 (ТУ 38-101-217—72) — защитное масло — смесь дизельного
масла ДС-11 и авиационного масла МС-20 с присадками — ингибиторами
коррозии, противоизносными, противопенными, вязкостными и анти-
окислительными. Свойства:
Внешний вид Маслянистая
жидкость
темно-корич-
невого цвета
Плотность при 20 °C, кг/м3, не более 900
Вязкость кинематическая при 50 °C, мм2/с 118—126
Температура вспышки, °C, не ниже 220
Масло НГ-210 горюче, малотоксично.
К-17 (ГОСТ 10877—76) — консервационное масло — смесь трансфор-
маторного или индустриального масла И-12А и авиационного масла МС-20
с добавками загустителей (каучук СКБ-45, литиевое мыло окисленного
петролатума) и присадок — ингибиторов коррозии. Свойства:
Внешний вид
Вязкость кинематическая при 100 °C, мм2/с
Температура, °C
вспышки, не ниже
самовоспламенения, не ниже
застывания, не выше
Вязкая масляни-
стая жидкость
темно-коричневого
цвета
15,5—22
147
270
-20
Масло К-17 горюче, малотоксично.
Масло консервационное НГ-203 (ГОСТ 12328—77) выпускают трех
модификаций: А, Б и В. НГ-203А — масляный раствор сульфоната каль-
ция и окисленного петролатума; НГ-203Б смесь НГ-203А с маслом инду-
стриальным И-12 в соотношении 1:1; НГ-203В — смесь НГ-203А с транс-
форматорным маслом в соотношении 1:1. Свойства:
Внешний вид
Вязкость кинематиче-
ская при 100 °C, мм2/с
Температура вспышки,
°C, не ниже
НГ-203А НГ-203Б НГ-203В
Вязкая масляни- Вязкая масляни- Вязкая масляни-
стая жидкость чер- стая жидкость тем- стая жидкость ко-
ного цвета, проз- но-коричневого цве- ричневого цвета,
рачная в тонком та, прозрачная в прозрачная в тон-
слое тонком слое ком слое
25-20 10—15 ' 25—33
180 170 150
Масла НГ-203 горючи, малотоксичны.
271
НГ-204у (ГОСТ 18974—73) — консервационное масло — нитрованное
масло, получаемое обработкой азотной кислотой дизельных масел ДС-8
и ДС-11, с добавкой загустителей (парафин, алюминиевое масло, СЖК)
и окисленного петррлатума. Свойства:
Внешний вид Вязкая маслянистая жидкость от коричневого до
черного цвета, прозрачная в тонком слое
Вязкость кинематическая при 100 °C, 15—35
мм2/с
Температура вспышки, “С, не ниже 140
Масло НГ-204у горюче, малотоксично.
Консистентные (пластичные) смазки получают путем загущения
масел или специальных жидкостей. В качестве жидкой основы в смазках
применяют минеральные масла, хлор-, фтор- или кремнийорганические
соединения, сложные эфиры. Загустителями служат твердые углеводо-
роды, кальциевые, натриевые, алюминиевые, литиевые мыла высших
жирных кислот, силикагель, некоторые красители. С целью улучшения
вязкостно-температурной характеристики, адгезионных и антифрикцион-
ных свойств, повышения термической стабильности в смазки добавляют
соответствующие присадки — синтетические продукты, графит, дисульфид
молибдена и другие.
Изоляционная составляющая защитного эффекта для смазок играет
большую роль, чем для масел, и зависит от толщины слоя смазки, а также
его влагопроницаемости. Влагопроницаемость неингибированных угле-
водородных смазок определяется их набухаемостью и проницаемостью
электролитов и паров воды к поверхности металла по микрокапиллярам
и трещинам в слое смазки. Механизм проницаемости мыльных смазок
осложняется взаимодействием слоя смазки с водой. Так, смазки на основе
натриевых мыл весьма гигроскопичны и могут впитывать и пропускать
воду в количествах на несколько порядков больше, чем требуется для
свободного протекания коррозионного процесса. Наименьшей влаго-
проницаемостью обладают свинцово-алюминиевые смазки.
Введение ингибиторов коррозии в пластичные смазки наряду с тормо-
жением электрохимических процессов коррозии на поверхности металла
может модифицировать структуру смазок, делая ее более мелкозерни-
стой. Зерна многократно перекрывают друг друга, свободные простран-
ства между частицами уменьшаются, что снижает влагопроницаемость
смазки.
В Советском Союзе выпускается около 200 марок пластичных смазок
самого различного назначения. В табл. 6.17 приведены основные виды
отечественных пластичных смазок и их защитные характеристики. В тех-
нической литературе отсутствуют данные, прямо характеризующие спо-
собность смазок защищать металлы от атмосферной коррозии. Исклю-
чение составляют специальные консервационные смазки. Косвенно о за-
щитных свойствах смазок можно судить по типу загустителя, наличию
присадок - ингибиторов коррозии и водостойкости. Специальные при-
садки — ингибиторы коррозии вводятся, как правило, только в консерва-
ционные смазки, что в сочетании с углеводородными загустителями и
обусловливает их высокие защитные свойства.
Основные физико-химические свойства консервационных смазок сле-
дующие.
272
Таблица >6.17. Основные виды пластичных смазок
Смазки Загустители Защитные характеристики (водостойкость, защита металла от атмосферной коррозии)
1. Антифрикционные смазки
Общего назначения
Солидолы Константины Кальциевые мыла Натриевые мыла Многоцелевые Высокая водостойкость Низкая водостойкость
Литолы (24, 24РК) Фиолы (1, 2, 3) Противозадирная ЛС-1П Литиевые мыла » » Высокая водостойкость Высокие защитные свойства, вы- сокая водостойкость Высокая водостойкость
Для высоких и низких т е м п е р а т у р
ЦИАТИМ-221 ЦИАТИМ-201, 203 Лита МС-70 Смазка для работы в агрессивных средах ЦИАТИМ-205 Кальциевые мыла Литиевые мыла Литиевые мыла, церезин Бариевые мыла, церезин Церезин Хорошая водостойкость (но смазка гигроскопична) Удовлетворительная водостой- кость. Низкие защитные свойства Хорошая водостойкость Удовлетворительная водостой- кость Высокая водостойкость, удовлетво- рительные защитные свойства
Автомобиль н ы е
ЛСЦ-15 ШРБ-4 АМ-карданиая ШРУС-4 Фиол-2у № 158 Л.3-31 Литиевые мыла Бариевые мыла Натриевые мыла Литиевые мыла » » Литиевые и калиевые мыла Литиевые мыла Хорошая водостойкость, удовле- творительные защитные свойства Хорошая водостойкость Низкая водостойкость Высокая водостойкость » » » » Удовлетворительная водостой- кость
II. Уплотнительные смазки
Резьбовые Р-416, Р-113, Р-402 Литиевые, цинковые, алю- миниевые мыла Хорошая водостойкость, удовле- творительные защитные свойства
№ 3-162 Арматол 238 Арматурные Литиевые, цинковые мыла Аэросил Водостойкость
11ушсчная Вазелин Морские АМС-1, АМС-3 Антифрикционная ГОИ-54П III. Консервационные смазки Петролатум, церезин Высокая водостойкость, высокие защитные свойства Церезин, парафин То же Алюминиевые мыла Стойкость к морской воде, высокие защитные свойства 11ерезин Удовлетворительная водостой- кость, высокие защитные свойства
273
Смазка пушечная (ГОСТ 19537—83) представляет собой базовое
масло М-11, загущенное петролатумом и церезином с присадками — инги-
биторами коррозии. Свойства:
Внешний вид Однородная мазь от желтого до
коричневого цвета
Температура каплепадения, 60
°C, не ниже
Кислотное число, мг КОН на 0,1 —1,0
1 г смазки
Пенетрации, мм 7—15
Температура вспышки, °C Выше 250
Смазка непожароопасна и взрывобезопасна, малотоксична.
ВТВ-1 (ТУ 38-101-180—70) — вазелин технический волокнистый —
минеральное масло, загущенное церезином, содержит антиокислительную
и другие присадки. Свойства:
Внешний вид Однородная волокнистая мазь от
светло-желтого до светло-корич-
невого цвета
Вязкость при 70 °C мм2/с, не 10
менее
Температура каплепадения, 54
°C, не ниже
Смазка непожароопасна и взрывобезопасна, нетоксична.
АМС (ГОСТ 2712—75) — масло цилиндровое (вапор), загущенное
олеостеаратом алюминия. В зависимости от содержания последнего вы-
пускается двух марок: АМС-1 и АМС-3. Свойства:
Внешний вид Однородная мазь темного цвета
Температура каплепадания, 90—100
°C
Пенетрация, мм 20—35
Смазка взрывобезопасна, малотоксична.
ГОИ-54п (ГОСТ 3276—74) — приборное масло, загущенное цере-
зином, с присадками — ингибиторами коррозии. Свойства:
Внешний вид
Температура каплепадения,
°C, не ниже
Кислотное число, мг КОН на
1 г смазки
Температура вспышки, °C, не
ниже
Однородная мазь от светло-
желтого до темно-коричневого
цвета
61
0,6—0,9
250
Смазка взрывобезопасна, малотоксична.
Консервационные пластичные смазки обеспечивают значительно
больший срок защиты изделия от коррозии по сравнению с консервацион-
ными маслами. Однако консервационные масла гораздо легче наносить
на труднодоступные и внутренние поверхности изделий. Толщина защит-
ного слоя масляных пленок, как правило, не превышает десятой доли мил-
лиметра, у смазок она может достигать миллиметра и более.
274
ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИЕ НЕФТЯНЫЕ СОСТАВЫ
Более универсальными свойствами обладают иленкообразующие
нефтяные составы, представляющие собой композиции- пленкообразующих
компонентов, маслорастворимых ингибиторов коррозии и растворителей
Иленкообразующие нефтяные составы, как и масла, можно наносить на
труднодоступные и внутренние поверхности изделий. Они образуют на
поверхности тонкие пленки (от 20 до 100 мкм), при этом обеспечивается
надежная защита от коррозии на длительные сроки на уровне консерва-
цнонных пластичных смазок
В качестве пленкообразующих компонентов могут использоваться
твердые углеводороды (парафин, церезин, петролатум, воск) или про-
дукты их окисления, битумы, полиизобутилены с молекулярной массой
600—8500, смолы алкидностирольные, нефтеполимерные, канифоль, поли-
мерные и мыльные загустители.
Пленкообразующие формируют структуру пленки на поверхности ме-
талла и обеспечивают ее эластичность, гидрофобность и стойкость к атмо-
сферным воздействиям. Полимерные загустители увеличивают прочность
пленки и адгезию ее к поверхности металла. Стеараты щелочных метал-
лов -- мыльные загустители — придают продукту тиксотропные свойства.
Благодаря способности тиксотропных продуктов терять и восстанавливать
свою высоковязкую структуру их можно легко наносить методом распы-
ления и избежать стекания продукта с вертикальных поверхностей после
нанесения.
Маслорастворимые ингибиторы коррозии, входящие в нефтяные со-
ставы, должны хорошо совмещаться с пленкообразующими компонен-
тами покрытия, сохраняя при этом способность эффективно защищать
поверхность металла от коррозии.
В качестве растворителя при изготовлении пленкообразующих нефтя-
ных составов наибольшее распространение получил уайт-спирит. Он обла-
дает хорошей растворяющей способностью, довольно высокой темпера-
турой кипения (150—200 °C), меныпей токсичностью и более низкой
взрыво- и пожароопасностью по сравнению с другими нефтяными раство-
рителями. В некоторых случаях для меныпей пожароопасности процесса
консервации в качестве растворителя иейользуют трихлорэтилен.
В Советском Союзе производятся пленкообразующие нефтяные со-
ставы различного назначения, отличающиеся входящими в них компонен-
тами, их содержанием, комплексом физико-химических, защитных свойств
и эксплуатационных характеристик. В табл. 6.18 приведены основные
виды пленкообразующих нефтяных составов. В системе техобслу-
живания автомобилей наряду с отечественными материалами
применяются также материалы зарубежных фирм типа «Тектил» («Вал-
воин Ойл», Финляндия), «Динол» («Динол», Швеция), «Резистин МЛ»
(ЧССР) и другие.
В зависимости от назначения пленкообразующих составов к ним предъ-
является ряд технологических и эксплуатационных требований. К. ним
относятся:
тиксотропность;
проникающая способность — способность продукта проникать в щели
и зазоры конструкции:
тепло- и морозостойкость пленки — способность пленки не стекать,при
повышенной температуре и не растрескиваться при температуре —40 С,
пожаробезопасность (зависит от типа растворителя в продукте),
275
Таблица G. 18. Основные виды пленкообразующих нефтяных составов
Защитный состав ТУ Назначение Рекомендуемая толщина покрытия, мкм
Защитное пленочное по- крытие НГ-216А.Б 38-101-427 -76 Консервация изделии для жестких условий хранения, защита дни- ща автомобилей 50—100
Ингибированный пленко- образующий нефтяной состав НГ-222А, НГ-222Б 38-401-515—85 Консервация деталей 20-50
Защитный смазочный ма- териал НГМ-МЛ 38-101-767 -84 Защита от коррозии внутренних полостей ку- зовов автомобилей 50—80
Защитный смазочный ма- териал «Оремин» 38-401-582—86 То же 50-80
Защитный состав «Моль- вин МЛ» 38-401-272—79 » 50- 80
Автоконсервант порогов «Мовиль» 6-15-1521—86 » 20-40
Автоконсервант порогов «Мовиль-1» 6-15-07-.ll 1—85 % 20—40
Автоконсервант порогов «Мов иль-2» 6-15-07-119—86 >> 20—40
Автоконсервант кузова 6-870—78 Консервация окрашен- ного кузова и деталей 10-20
Автоконсервант с поли- рующим эффектом «По- ликон» 426-43—84 моторного отсека на пе- риод транспортировки и безгаражного хране- ния автомобилей
Защитный восковой со- став ПЭВ-74 38-101-103—77 Консервация окрашен- ного кузова на период транспортировки и хра- нения до 3 мес 10—20
Защитное пленочное по- крытие Н Г-216В 38-101-427—76 Консервация мелких де- талей и запасных частей 10—20
Защитный состав «Пет- ро нол ОУ» 38-40-177—82 Защита стен и оборудо- вания окрасочных ка- мер от налипания крас- ки и коррозии 100- 200
воздействие на окрашенную автоэмалями металлическую поверх-
ность— инертность продукта по отношению к пленке синтетической
автомобильной эмали.
В табл. 6.19 приведены эксплуатационные, а также защитные свойства
пленкообразующих нефтяных составов. Приведенные данные показывают,
что наиболее высокие защитные свойства имеют продукты для защиты
днища автомобилей. У материалов для антикоррозионной обработки
скрытых полостей кузовов защитные свойства несколько ниже. В то же
время материалы для скрытых полостей значительно превосходят все
остальные пленкообразующие нефтяные составы по„ способности про-
никать в щели и зазоры. Материалы для скрытых полостей отличаются
также высокой теплостойкостью пленки, что позволяет производить
ремонтную окраску кузовов после антикоррозионной обработки скрытых
полостей, не опасаясь вытекания продукта.
276
Таблица 6.19. Защитные свойства на стали 10 и эксплуатационные свойства пленко-
образующих нефтяных составов
Марка нефтяного состава Время до появления коррозии, ч Тиксо- троп- ность продукта Прони- кающая способ- ность продук- та, мм Тепло- стойкость пленки, °C Воздействие на автоэмаль
в термо- вла то- ка мере Г-4 в камере 5 %-го солевого тумана
НГ-216А 4000 1000 18 70 Незначительное
НГ-216Б 4000 1000 — 20 70 »
И ГМ-МЛ 2000 300 4- 90 140 »
Оремин 2000 1000 + 90 120
Мольвин МЛ 1500 300 + 60 160 —
Мовиль 2000 1000 80 70 »
Мовиль 2 — 300 90 80 z>
НГ-222Б 1000 300 —. 70 120
Автоконсервант 600 4 — — 70 Не воздействует
кузова Пол и кон 600 3 ,— 50 » »
ПЭВ-74 1 1 — — 70 » »
НГ-216В 2000 300 — 23 50 Не нормируется
11 ри мечание. Все составь обладают у до в л ет в о ри тел ь но й морозостойкостью при — 40 "С.
Материалы, предназначенные для обработки днища и скрытых по-
верхностей, обладают незначительным воздействием на автомобильную
эмаль. Однако длительный контакт указанных продуктов с эмалью на
лицевых поверхностях кузовов нежелателен.
Материалы, предназначенные для нанесения на окрашенные кузова,
не воздействуют на автомобильную эмаль, защитные свойства этих мате-
риалов на неокрашенных поверхностях низкие.
Основные физико-химические свойства пленкообразующих нефтяных
составов следующие.
НГ-216 (ТУ 38-101-427- 76) —защитное пленочное покрытие —
выпускается трех марок—НГ-216А, НГ-216Б и НГ-216В. Продукты
НГ-216 изготавливаются из битума, церезина, органических кислот, их
солей, ингибиторов коррозии и растворителей. Растворителями для
НГ-216 марок А и Б служат уайт-спирит и бензин «галоша», различаются
они содержанием растворителя. НГ-216 марки В содержит в качестве
растворителя трихлорэтилен. Свойства продуктов НГ-216:
НГ-216А НГ-216Б НГ-216В
Внешний вид Сиропообразный тем н о- кор и ч нев ы й Сиропообразный, темно-коричневый Сиропообразный, коричневый
Тип пленки Полутвердая Полутвердая Мазеобразная
Вязкость по ВЗ-4, с 70—180 15—40 12 20
Содержание активного вещества, %, не менее 55 35 25
Температура каплепа- дения активного веще- ства, °C, не ниже 70 70 40
Температура вспышки, °C, не ниже 35 35 Не нормируется
Температура самовос- 270 270 » »
пла.менения, °C, не
ниже
277
Продукты НГ-216 марок А и Б токсичны, пожароопасны, могут обра-
зовывать взрывоопасные смеси с воздухом. НГ-216В непожароопасен,
токсичен.
НГ-222 (ТУ 38-401-515—85) — ингибированный пленкообразующий
нефтяной состав — выпускается двух марок А и Б и изготавливается
из полимерного пленкообразующего, модифицирующих добавок, ингиби-
торов коррозии и растворителей — уайт-спирита и ксилола. Марка А
отличается от марки Б меньшим содержанием растворителей. Свойства:
Внешний вид
Тип пленки
Вязкость по ВЗ-4, с
марка А
марка Б
Содержание активного ве-
щества, %, не менее
марка А
марка Б
Температура, °C, не ниже:
каплепадения активного
вещества
вспышки
самовоспламенения
Однородная жидкость
темно-коричневого цвета
Полутвердая
80-150
20—30
40
30
70
30
270
Продукты НГ-222 марок А и Б токсичны, пожароопасны, могут обра-
зовывать взрывоопасные смеси с воздухом.
НГМ-МЛ (ТУ 38-101-767—84)—защитный смазочный материал —
изготавливается из восков, полиизобутилена, стеарата лития, ингибито-
ров коррозии и растворителя — уайт-спирита. Свойства:
Внешний вид
Тип пленки
Содержание активного вещества,
%, не менее
Температура, °C, не ниже:
каплепадения активного
вещества
вспышки
самовоспламенения
Желеобразный
Полутвердая
32
120
35
210
Продукт НГМ-МЛ малотоксичен, пожароопасен, может образовывать
взрывоопасные смеси с воздухом.
Оремин (ТУ 38-401-582—86) —защитный смазочный материал —
изготавливается из восков, полиэтилена, стеарата лития, пластификато-
ров, ингибиторов коррозии и растворителя — уайт-спирита. Свойства:
Внешний вид
Тип пленки
Содержание активного вещества,
%, не менее
Температура, °C, не ниже:
каплепадения активного
вещества
вспышки
самовоспламенения
Желеобразный
Полутвердая
28
120
35
210
Оремин малотоксичен, пожароопасен, может образовывать взрыво-
опасные смеси с воздухом.
Мольвин МЛ (ТУ 38-401-272—79) —защитный состав — изготавли-
вается из загустителей, полимеров, наполнителей, ингибиторов коррозии
и растворителя — уайт-спирита. Свойства:
278
мд. Ц1..Ц1 г, .Ц..1
Внешний вид Однородная мягкая
масса
Тип пленки Полутвердая
Содержание активного вещества, % 50
Температура, °C, не ниже:
каплепадения активного ве- 120
щества
вспышки 35
самовоспламенения 210
Мольвин МЛ малотоксичен, пожароопасен, может образовывать
взрывоопасные смеси с воздухом.
Выпускается несколько разновидностей автоконсервантов порогов
«Мовиль».
Мовиль (ТУ 6-15-1521—86) изготавливается из церезина, окисленного
петролатума, олифы, ингибиторов коррозии и растворителя — уайт-
спирита; Мовиль-1 (ТУ 6-15-07-111—85) — из полимерных смол с добав-
лением пластификаторов, ингибиторов коррозии и растворителя — уайт-
спирита и изопропилового спирта; Мовиль-2 (ТУ 6-15-07-119—86) — из
полимерных смол, церезина, петролатума, индустриального масла, инги-
биторов коррозии и растворителя — уайт-спирита. Свойства:
Мовиль Мовиль-1 Мрййль-2
Внешний вид Однородная цвета Тип пленки Вязкость по ВЗ-4, с 15—40 Содержание активного вещества, %. 43 не менее Температура, °C, не ниже: каплепадения активного вещества 60 - вспышки 35 жидкость коричневого Полутвердая 15—35 18—35- 38 315 60 25 35
самовоспламенения 250 ' 250 250
«Мовиль-1». и «Мовиль-2» токсичны, «Мовиль» малотоксичен, однако
все они пожароопасны и могут образовывать взрывоопасные смеси с воз-
духом.
Автоконсервант кузова (ТУ 6-15-870—78) —водная эмульсия воска,
парафина, ланолина с добавкой эмульгаторов и растворителя — уайт-
спирита. Свойства:
Внешний вид
Тип пленки
Вязкость по ВЗ-4, с
Содержание активного вещества, %
Температура каплепадения активного
вещества, °C, не ниже
Однородная эмульсия от белого до
кремового дзета
Полутвердая
25—30
9-11
G0
Автоконсервант кузова нетоксичен, непожароопасен.
Поликон (ТУ 426-43—84) — автоконсервант с полирующим эффек-
том — водная эмульсия воска, полиметилсилоксановой жидкости, стеа-
рата и пленкообразующих с добавкой эмульгаторов и растворителя —
уайт-спирита. Свойства:
Внешний вид Однородная эмульсия белого цвета
Тип плевки Мазеобразная
Содержание активного вещества. %, не 16
менее
Температура каплепадения активного 55—75
вещества,’ °C
Автоконсервант «Поликон» нетоксичен, непожароопасен.
279
_________________________________________________________ -
ПЭВ-74 (ТУ 38-101-103—77) защитный восковой состав — суспен-
зия воска в бензине. Свойства:
Внешний вид
Тип пленки
Вязкость по ВЗ-1, с
Содержание активного вещества, %
Температура, “С:
каплепадения активного вещества
вспышки
Суспензия от белого до светло-жел-
того цвета
Воскообразная
10- 15
13—15
75—78
17
Состав ПЭВ-74 малотоксичен, относится к легковоспламеняющимся
веществам, с воздухом может образовывать взрывоопасные смеси.
Петронол ОУ (ТУ 38-40177—82)—защитный состав изготавли-
вается из петролатума, смолы октофор, церезина, индустриального масла
и растворителя — уайт-спирита. Свойства:
Внешний вид Однородная масса коричневого
п вега
Тип пленки Помадообразная
Содержание активного вещества, % 60- 70
Кислотное число, мг КОН на 1 г про- 1
дукта, не более
Температура вспышки, °C, не ниже 34
Петронол ОУ малотоксичен, пожароопасен.
Пленкообразующие нефтяные составы наносят на зачищенную по-
верхность методом воздушного или безвоздушного распыления, кистью.
Нетиксотропные материалы можно наносить также методом окунания при
разбавлении нефтяного состава до необходимой вязкости.
Эффективная защита металлов нефтяными составами достигается
в том случае, если защищаемая поверхность была чистой и сухой, без
видимых продуктов коррозии.
ПРОФИЛАКТИКА
КОРРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ АВТОМОБИЛЯ.
РЕМОНТ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
ЗАВОДСКАЯ АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА
При изготовлении автомобиля производится антикоррозионная защита
следующих основных видов:
окраска кузовов и различных деталей;
изготовление деталей кузовов из сталей с антикоррозионным покры-
тием;
защита сварных швов и зафланцовок кузова клеями и мастиками;
обработка скрытых полостей антикоррозионными составами;
защита днища мастиками;
изоляция металлической и пластмассовой арматуры от кузова рези-
новыми уплотнителями.
Уровень противокоррозионной защиты легковых автомобилей опре-
деляется конкретной технологией и применяемыми материалами. Ниже
приведены краткие сравнительные сведения по противокоррозионной
защите, применяемой на отечественных автомобильных заводах.
Кузова отечественных автомобилей всех моделей имеют примерно
одинаковую толщину комплексного лакокрасочного покрытия — 80
280
120 мкм. Для первичного грунтования на всех моделях АЗЛК, ИжАЗ,
ЗАЗ применяется анафорезная грунтовка В-КФ-093. Для кузовов авто-
мобилей ВАЗ-2108 и -2109 применяется катафорезное грунтование.
Остальные модели ВАЗ, а также кузов автомобиля ГАЗ-24 окрашиваются
анафорезной грунтовкой В-КЧ-0207.
Ускоренные полигонные испытания автомобилей с различными лако-
красочными комплексами показали, что подпленочная коррозия от искус-
ственного надреза ЛКП до металла на поверхности кузова распростра-
няется неодинаково и зависит от примененной первичной грунтовки.
Ширина распространения коррозии от надреза ЛКП с грунтовкой
ВКЧ-0207 в три раза меньше, чем с грунтовкой В-КФ-093. Для комплекса
с катафорезной грунтовкой она еще .меньше.
На всех моделях автомобилей ВАЗ днище по первичной грунтовке
дополнительно окрашивается эпоксидной грунтовкой перед нанесением
противошумной мастики. На остальных отечественных автомобилях ма-
стика наносится по первичной грунтовке.
Для обеспечения герметизации кузова сварные швы и сточные желобы
на всех моделях в процессе окраски кузова промазываются снаружи
пластизольной мастикой. На автомобилях ВАЗ-2108 и -2109 свыше 20 де-
талей кузова выполнены из цинкрометалла — стали с предварительным
покрытием на основе эпоксидных смол и цинкового порошка. Из цинкро-
металла изготавливаются передние крылья и их усилители, панель рамки
радиатора, соединители и поперечины в нижней части кузова.
Несмотря на имеющуюся заводскую противокоррозионную защиту,
все легковые автомобили нуждаются в профилактике коррозионных раз-
рушений в процессе эксплуатации. При длительной эксплуатации авто-
мобилей неизбежно возникают те или иные разрушения защитных покры-
тий. Проведение своевременных профилактических и ремонтно-восста-
новительных мероприятий позволяет предупредить появление и развитие
коррозии, значительно продлить срок службы автомобиля, а также полу-
чить существенный экономический эффект.
Многообразие марок, моделей автомобилей, условий их эксплуатации
и применяемых антикоррозионных материалов не позволяет произвести
точный расчет экономической эффективности, но получить представление
о ней можно, сравнив две приведенные ниже типичные ситуации:
Эксплуатация автомобиля без антикоррозионной
профилактики кузова
После 5 7 лет эксплуатации вследствие
коррозии и старения лакокрасочного покры-
тия возникает необходимость замены деталей
«оперения» кузова и полной окраски кузова.
На этот ремонт в условиях Автотёхобслужи-
вания затрачивается 400 -600 руб.
К 10 — 12 годам разрушаются основные
несущие элементы кузова — пороги, лонже-
роны, стойки и т. н. Требуется капитальный
ремонт кузова с полной разборкой, заменой
основных элементов и полной окраской. На
это затрачивается 1000 1200 руб.
Итого затраты за период 10'—12 лет со-
ставляют 1400—1800 руб., соответственно
120-180 руб. в год.
Эксплуатация с регулярной антикоррозионной
профилактикой кузова
Ежегодные расходы на материалы для
обработки скрытых полостей кузова, для вос-
становления покрытия днища и крыльев, а
также лакокрасочного покрытия составляют
12— 15 руб. Через 3—5 лет производится про-
филактическая наружная окраска кузова.
На это затрачивается 100 -130 руб.
К 10—12 годам силовые элементы и
«оперение» кузова не разрушаются, необхо-
димо произвести вторичную наружную
окраску с частичной рихтовкой, на которую
затрачивается 150—200 руб.
Итого суммарные затраты на период
10—12 лет составляют порядка 400—
500 руб., соответственно 40—50 руб. в год.
Как следует из сопоставления среднегодовых затрат по приведенным
ситуациям, экономический эффект от осуществления мер регулярной анти-
коррозионной профилактики порядка оценивается суммой 70—130 руб.
в год.
Уход за автомобилем, за декоративным покрытием кузова следует
начать с точного выполнения рекомендаций, содержащихся в прилагаемых
к автомобилям инструкциях по эксплуатации. Следует обратить внима-
ние на правильные приемы по очистке и мойке кузова, позволяющие
избегать повреждений лакокрасочного
покрытия.
Периодичность
моики
определяется индивидуально, однако следует избегать чрезмерно частого
попадания воды в плохо вентилируемые и трудно высыхающие места
кузова.
Профилактика
коррозионных разрушений автомобиля
включает
следующие ремонтно-восстановительные мероприятия:
проверку состояния лакокрасочных покрытий кузова, устранение появ-
ляющихся дефектов, обработку восковыми защитными составами — авто-
полиролями;
периодическую антикоррозионную обработку скрытых полостей кузова;
восстановление покрытий днища кузова и подкузовных деталей.
УХОД ЗА ЛАКОКРАСОЧНЫМ ПОКРЫТИЕМ КУЗОВА.
УСТРАНЕНИЕ ДЕФЕКТОВ
Автополироли создают на поверхности кузова дополнительный защит-
ный восковой слой, предохраняющий лакокрасочное покрытие от разру-
шающего действия солнца, влаги, царапин и т. п. Применять их следует
с самого начала эксплуатации автомобиля и по возможности регулярно.
Подробно об автополиролях см. главу 7.
Состояние лакокрасочных покрытий кузова оценивается визуально
на чистом автомобиле. Осмотр наружных поверхностей следует произво-
дить по возможности чаще, особенно после езды по дорогам со щебнем,
гравием или песком. При этом основное внимание нужно уделять панелям
передка, низу дверей и боковых панелей кузова. Не реже одного раза
в три месяца рекомендуется тщательный и полный осмотр кузова с исполь-
зованием подъемника для осмотра днища. Осмотр выполняют после пол-;
ной мойки автомобиля. Перед мойкой должны быть прочищены дренаж-;
ные отверстия передних крыльев, дверей и порогов. Не реже одного раза
в год необходимо производить внутренний осмотр салона и багажника,
автомобиля. Для этого из салона убирают сиденья, поднимают резиновые
коврики, лежащие под ними текстильно-битумные прокладки вынимают и
просушивают. Освобождают багажник. Пол под ковриками, сварные-
швы и места крепления сидений, как правило, наиболее подвержены
коррозионным повреждениям.
При обнаружении в результате осмотра повреждений лакокрасочный
покрытий кузова и появления коррозии необходимо принять своевремен-
ные меры по их устранению во избежание необратимых коррозионных
поражений кузова.
Мелкие сколы краски следует осторожно зачистить шлифовальной
шкуркой, не повреждая соседние участки поверхности, и подкрасить
нитроэмалью, прилагаемой к автомобилю, с помощью кисточки.
При более значительных повреждениях лакокрасочных покрытий
кузова, таких, как подпленочная коррозия, растрескивание и отслоение,
необходим ремонт лакокрасочного покрытия.
282
Внутри салона и багажника ремонт покрытий, обычно не видимых при
эксплуатации автомобиля, заключается в механическом удалении с по-
мощью шпателя, металлической щетки и шлифовальной шкурки отслоив-
шегося покрытия и продуктов коррозии с последующей окраской. На за-
чищенные и обезжиренные уайт-спиритом участки наносят грунтовку фос-
фатирующего или пассивирующего типа с низкой температурой сушки.
Высушенный слой грунтовки перекрывают слоем низкотемпературной
вторичной грунтовки или эмали желательно в цвет кузова. Окраску в этих
случаях можно производить кистью.
Лакокрасочные покрытия на видимых поверхностях снаружи и внутри
кузова ремонтируют по следующей технологической схеме:
— Определение границ участка, подлежащего перекраске. Поскольку
«разнотон» в окраске кузова при перекраске неизбежен, перекраске под-
вергают, как правило, участки, имеющие естественные границы раздела —
выштамповки, кромки, молдинги.
— Удаление старого отслоившегося покрытия с дефектных участков
с помощью металлического шпателя.
— Мокрое шлифование дефектных участков шлифшкуркой 63С8П
или 55С4П с помощью шлифмашинки или вручную обернутым шкуркой
плоским жестким резиновым тампоном. Шлифуют до металла на дефект-
ном участке и до грунтовки на прилегающей к нему зоне прочносцеплен-
ного покрытия. Остальную поверхность, подлежающую перекрашиванию,
подвергают легкому шлифованию шлифшкуркой 51СМ40 до удаления
блеска старого покрытия. При шлифовании зона шлифовки должна быть
постоянно смочена водой.
— Тщательная промывка водой и просушка ветошью или воздухом
зашлифованных участков.
— Обезжиривание окрашиваемой поверхности ветошью, смоченной
уайт-спиритом или подобным растворителем.
— Во избежание попадания краски на соседние поверхности кузова
необходимо изолировать их с помощью бумаги и липкой ленты. Перед
шлифовкой промежуточных слоев бумагу снимают, перед нанесением
последующего слоя ее вновь закрепляют на кузове.
— Грунтование пневмораспылением зачищенных до металла участков
грунтовкой фосфатирующего или пассивирующего типа с низкой темпе-
ратурой сушки. Сушка в естественных условиях.
— Мокрое шлифование для устранения дефектов и неровностей
грунтовки.
— Нанесение шпатлевки в несколько слоев с послойным шлифова-
нием (см. табл. 6.11) до тщательного выравнивания дефектного участка
заподлицо с остальной подлежащей окраске поверхностью.
— Обезжиривание окрашиваемой поверхности уайт-спиритом.
— При образовании сошлифованных до металла площадок в местах
неотрихтованных выступов на панели кузова необходимо дополнительное
грунтование их первичной грунтовкой.
— Окончательная окраска пневмораспылением эмалью в цвет кузова
в два-три слоя с выдержкой каждого слоя 7—10 мин перед нанесением
последующего.
— Сушка слоя эмали с помощью нагревательных средств (электро-
калориферов, электроламп с рефлекторами и тому подобных приборов).
При сушке следует избегать слишком быстрого или чрезмерного нагрева-
ния слоя сырой эмали, которое может вызвать вспучивание эмали. Зани-
женная температура сушки приводит к образованию эмалевого покры-
тия с низкой твердостью.
283
Для снижения требуемой температуры сушки в эмаль перед примене-
нием можно вводить катализаторы сушки — 20 %-й раствор малеинового
ангидрида в этилацетате или 10 %-й раствор концентрированной соляной
кислоты в бутиловом или изопропиловом спирте. Для эмалей темных
расцветок может применяться также дибутилфосфорная кислота. Ката-
лизаторы вводят в количестве 3—4 % от массы эмали.
В случае многочисленных повреждений лакокрасочного слоя или мест
локального перекрашивания на лицевых поверхностях кузова целесо-
образно произвести полное перекрашивание кузова.
Полную окраску автомобиля лучше всего производить на станциях
и центрах технического обслуживания, где имеются опытные специалисты,
необходимые материалы и оборудование, позволяющее быстро и качест-
венно выполнить работу.
Антикоррозионная обработка скрытых полостей кузова защитными
нефтяными составами должна возобновляться каждые 1,5—2 года экс-
плуатации. Несмотря на проведение такой обработки на заводе, перед
началом эксплуатации желательна дополнительная обработка скрытых
полостей кузова на станции технического обслуживания, особенно для
автомобилей, эксплуатирующихся в жестких климатических условиях.
При этом антикоррозионная защита усиливается за счет образования
двойной защитной пленки — тиксотропного состава, нанесенного на за-
воде, и жидкого продукта, применяемого на станции технического обслу-
живания.
РИС. 6.1. ЗОНЫ АНТИКОРРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ КУЗОВА АВТОМОБИЛЯ ВАЗ:
/ стойки и примыкания брызговиков: 2 усилители передних стоек; 3, 5 не-
редкие и средние стойки; 4 полости дверей; 6, 19 — задние и передние лонжероны;
7 - поперечины пола багажника; 8— усилители крышки багажника; 9— верхняя
и нижняя поперечины задней панели; 10 - продольные усилители багажника:
11 — примыкания и поверхности под запасным колесом и бензобаком; 12 — полости
между крыльями и арками задних колес; наружные и внутренние полости
порогов; 14, /5 — задняя и передняя поперечины пола; /6 — карманы передних
крыльев; 17 — усилители передних лонжеронов; 18 кронштейны и стойки крепле-
ния передней подвески; 20 - усилители капота; 21 - карманы фар; 22, 23 ниж-
няя и верхняя поперечины передней панели
284
Повторные обработки в процессе эксплуатации автомобиля могут
производиться на станциях техобслуживания и самостоятельно.
На рис. 6.1 указаны зоны кузова, подлежащие антикоррозионной
обработке, на примере автомобиля ВАЗ.
Перед началом антикоррозионной обработки автомобиль подвергается
тщательной и полной мойке, включая полости, подлежащие обработке.
Мыть следует подогретой водой, можно с добавлением моющих средств.
При этом необходимо удалить дорожную грязь из обрабатываемых по-
лостей кузова. После мойки полости просушиваются сжатым воздухом.
Защитный нефтяной состав (см. табл. 6.18) наносится на обрабатываемые
поверхности методом воздушного или безвоздушного распыления. В слу-
чае загустевания состав доводится до нормальной вязкости уайт-спиритом.
Перед обработкой следует принять меры, исключающие возможность
попадания состава на детали интерьера. С лакокрасочного покрытия
возможные брызги нефтяного состава должны быть удалены ветошью,
смоченной уайт-спиритом.
После обработки следует начинать эксплуатацию автомобиля не ранее
чем через сутки. За это время основная масса растворителя, содержа-
щегося в нанесенной пленке, улетучится.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОКРЫТИЯ ДНИЩА КУЗОВА
При осмотре автомобиля на подъемнике, проводимом не реже одного
раза в три месяца, определяют состояние противошумного покрытия на
днище и арках колес (после снятия колес). В случае обнаружения от-
слоения, сколов, местного износа слоя мастики необходимо произвести
ремонт покрытия.
Ремонт пластизольных и битумных заводских покрытий выполняется
одинаково. Сначала необходимо удалить шпателем покрытие, плохо сцеп-
ленное с днищем, щеткой и шлифовальной шкуркой зачистить поверх-
ность до удаления продуктов коррозии. Затем произвести грунтование
зачищенных до металла участков фосфатирующей или пассивирующей
грунтовкой, как описано выше. На высушенный слой грунтовки нанести
автоантикор для защиты днища автомобиля (см. выше).
Автоантикоры применяют также для дополнительной защиты полов
салона и багажника изнутри.
ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ УХОД ЗА ДЕТАЛЯМИ АВТОМОБИЛЯ .<
На долговечность деталей трансмиссий, силовых агрегатов, шасси
наружная коррозия не оказывает определяющего влияния. Уход за ними
сводится к периодическому удалению грязи, зачистке от продуктов корро-
зии и подкрашиванию нитроэмалями, что позволяет сохранять эстети-
ческий вид автомобиля. При появлении коррозии на системе выхлопа
газов ее следует подкрашивать жаростойкой эмалью типа КО-828.
Профилактика внутренней коррозии систем двигателя, сцепления,
торможения, охлаждения — отопления заключается в строгом выполнении
указаний по применению масел и специальных жидкостей и периодичности
их замены.
Особое внимание следует уделять профилактике коррозионного раз-
рушения изнутри алюминиевых радиаторов охлаждения автомобилей
“АЗ-2108 и -2109. По сравнению с латунным радиатором алюминиевый
радиатор требует большего внимания при эксплуатации. Алюминиевый
285
радиатор монтируется на кузове через изолирующие пластмассовые опоры.
Это делается во избежание электрического замыкания двигателя и радиа-
тора через кузов, которое приводит к образованию гальванопары: алю-
миниевые трубки радиатора - чугунный блок цилиндров. Если в систему
охлаждения залита разбавленная охлаждающая жидкость или вода, ра-
бота гальванопары приводит к ускоренному разрушению алюминиевых
трубок радиатора. Такой же эффект дает использование охлаждающей
жидкости с истекшим сроком эксплуатации.
Из сказанного следует, что для предупреждения преждевременного
выхода из строя алюминиевого радиатора необходимо следить за пра-
вильностью крепления радиатора, исключая случайные контакты его с ку-
зовом, удалять грязь из зазора между радиатором и рамой радиатора,
которая также может привести к замыканию радиатора с кузовом. Не-
допустимо использование разбавленной охлаждающей жидкости. Замену
охлаждающей жидкости на новую следует производить не реже одного
раза в три года.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Рассмотренные в настоящей главе материалы, применяемые для про-
тивокоррозионной защиты автомобилей, с точки зрения условий безопас-
ного применения можно объединить в три группы: водные обезжириваю-.
шие составы, масла и смазки; материалы, содержащие органические
растворители,— лакокрасочные материалы, пленкообразующие нефтяные
составы и мастики.
Материалы первых двух групп наименее опасны в применении. Они мало- ,
токсичны, малолетучи, невзрывоопасны, а водные составы — пожаро-
безопасны. При работе с ними следует соблюдать общие правила обра-
щения с химическими веществами.
I. Посуда с этими веществами должна иметь четкую надпись с наи-
менованием материала во избежание применения не по назначению. MeV
пользование для пищевых целей посуды из-под химикатов недопустимо.
2. При проливе водные составы должны быть смыты водой, а нефте-,
продукты засыпаны песком и убраны с помощью совка. Промаслейнуй
ветошь нельзя накапливать и хранить, так как это может привести к ее
самовозгоранию.
3. При работе с химическими материалами следует принять меры
к исключению их попадания на кожу, в глаза, а также внутрь. Для этого
необходимо применять резиновые перчатки, фартук, очки. При случайном
попадании необходимо промыть пораженное место большим количеством:
воды и обратиться к врачу.
4. Во избежание загорания не допускать попадания масел и смазок
на сильно разогретые металлические поверхности.
Применение ма териалов, содержащих органические растворители, тре-
бует, кроме того, соблюдения ряда специальных мер безопасности из-за
высокой пожароопасности и токсичности этих материалов.
Работа с материалами третьей группы должна производиться в спе-
циальном помещении, оборудованном эффективной вентиляцией и взрыво-
безопасным электроснабжением. Разовая работа небольшого объема мо-
жет быть выполнена в хорошо вентилируемом помещении или под навесом
на открытом воздухе.
В рабочем помещении не допускается применение открытого огня,
курение, выполнение операций, вызывающих искрообразоваиие. Не до-
286
пускается применение синтетических тканей в качестве ветоши во избежа-
ние электростатических разрядов.
На рабочем месте не должно быть избыточных количеств легковоспла-
меняющихся материалов. Хранение материалов производится в закрытых
жестяных или толстостенных стеклянных банках, помещенных в закрываю-
щийся металлический ящик.
Рабочее место должно быть оснащено средствами огнетушения в до-
статочном количестве. При загорании лакокрасочных материалов, мастик
и нефтепродуктов используются пенные или углекислотные огнетушители
кошма, песок. Недопустимо использование воды.
При работе необходимо пользоваться дополнительными индивидуаль-
ными средствами защиты — респираторами и защитными очками. Прием
пищи на рабочем месте недопустим.
Категорически запрещается слив горючих материалов в канализацию,
так как это может привести к пожару, взрыву в системе канализации
и возможному отравлению обслуживающего персонала.
Приступая к работе с тем или иным химическим материалом, необхо-
димо изучить инструкцию по его применению и строго следовать ей.
Соблюдение правил техники безопасности и пожарной безопасности
позволяет успешно осуществлять противокоррозионные мероприятия и
обеспечивать долговечность легкового автомобиля.
В настоящее время в мире используется более 2000 видов пре-
паратов бытовой химии различного назначения, а годовой объем их
выпуска превышает 50 млн. тонн. При этом около одной десятой части
выпускаемых в мире препаратов в той или иной степени связаны с приме-
нением для ремонта, ухода и эксплуатации автомобилей.
Как известно, многие операции по ремонту транспортных средств и
уходу за ними осуществляются на станциях технического обслуживания,
причем объемы и ассортимент оказываемых здесь услуг непрерывно растут.
Тем не менее автолюбители самостоятельно выполняют многие операции
по уходу за автомобилем и его ремонту. В помощь автолюбителям про-
мышленностью выпускается широкий ассортимент химических средств для
выполнения ремонта и для ухода за автомобилем, применение которых
повышает безопасность езды, продлевает срок службы автомобиля, под-
держивает хороший внешний вид и надежность работы его агрегатов и
узлов, облегчает, удешевляет и сокращает время на его обслуживание.
Отечественный ассортимент таких средств приближается к 80 наимено-
ваниям. В продажу часто поступают зарубежные препараты и препараты,
выпускаемые совместно с зарубежными предприятиями (или при их тех-
ническом содействии).
Химические средства ухода за автомобилями до. недавнего времени
часто называли средствами автокосметики. В 60-е годы, когда начал вы-
пускаться ограниченный ассортимент этих средств, в основном моющих и
полирующих, такое название было правомерно. Впоследствии группа
средств ухода за автомобилями пополнилась многими препаратами: за-
щитными, антикоррозионными, эксплуатационными, герметизирующими,
назначение которых значительно шире только косметического ухода за
автомобилем. Поэтому название «химические средства для ухода за авто-
мобилем» (а также «автопрепараты») наиболее точно отражает особен-
ности и область применения препаратов этой группы.
В соответствии с утвержденной ЦК КПСС и Советом Министров СССР
Комплексной программой развития производства товаров народного по-
требления и сферы услуг на 1986—2000 годы в двенадцатой пятилетке и
до конца текущего века наряду с дальнейшим развитием выпуска авто-
мобилей для личного пользования предусмотрен значительный рост объе-
мов выпуска, расширение ассортимента и улучшение качества химических
средств для ухода за автомобилем.
288
КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОПРЕПАРАТОВ
Химические препараты для ухода за автомобилем (автопрепараты)
находятся во взаимосвязи с другими видами препаратов бытовой химии
не только по входящим в их состав компонентам, упаковке, потребитель-
ским свойствам, но иногда и совпадающим областям применения. Так
некоторые химические автопрепараты для ухода за автомобилем (на-
пример «Автоочиститель стекол») предназначаются не только для очистки
от загрязнений стекол автомобиля при помощи омывателя или вручную,
но и для очистки стекол в быту.
В то же время'некоторые препараты бытовой химии могут приме-
няться при некоторых ремонтных работах и для ухода за автомобилем
(например, клей «Момент-1», который может быть использован для ре-
монта обивки салона автомобиля). Однако замена целевых автопрепара-
тов препаратами бытового назначения недопустима. Например, рецептура
препарата «Автоочиститель-1 обивки», предназначенного для чистки
обивки и пластмассовых деталей автомобилей, разработана с расчетом
обеспечения антикоррозионного эффекта для металлических деталей, а
препараты хозяйственного назначения для мытья пластмассовых поверх-
ностей (например, препарат «Вильва» для мытья посуды и пластмассо-
вых поверхностей) такими свойствами в достаточной степени не об-
ладают.
По агрегатному состоянию химические средства для ухода за автомо-
билями подразделяют на жидкие, пастообразные и твердые. К жидким
относят суспензии (смеси жидкости и нерастворимых твердых веществ)
и эмульсии (смеси взаимно нерастворимых жидкостей, расслаиваю-
щиеся при хранении); которые перед применением необходимо взбалтывать.
Твердые препараты выпускают порошкообразными, гранулированными
(диаметр частиц более 0,2 мм), таблетированными (диаметр 6—20 мм)
и в виде блоков (диаметр частиц более 20 мм). Порошки при хранении
часто слеживаются, а при использовании пылят, раздражая верхние
дыхательные пути. Этих недостатков лишены гранулированные препараты.
Промежуточное положение между жидкими и порошкообразными сред-
ствами занимают пастообразные, а также помадообразные средства.
По концентрации активнодействующих веществ автопрепараты де-
лятся на готовые к применению и концентраты; последние перед употреб-
лением разбавляют водой или другим растворителем (например, все
автошампуни — это концентраты, разбавляемые перед употреблением
водой). Концентраты более удобны при хранении и в пути из-за
компактности. Различают препараты разового и многократного пользо-
вания.
Автопрепараты выпускаются в упаковках массой от нескольких
граммов до 5 кг. Их упаковывают чаще всего в картонные коробки,
полимерные (полиэтилен, ПВХ и др.), стеклянные и жестяные банки,
флаконы, канистры, пакеты из бумаги и пленочных материалов (поли-
этиленовые, целлофановые, дублированные — например, алюминиевая
фольга, покрытая бумагой), комбинированную тару (например, цилин-
дрическая часть выполнена из картона, а дно и крышка — из жести),
«подушечные» и «шланговые» упаковки из пленок ПВХ, тубы и др.
С формой упаковки связаны и функциональные приспособления —
Устройства для вскрытия упаковки, для нанесения препарата, для
Удобства хранения упаковки и т. д.
Одним из наиболее сложных, но и эффективных функциональных
приспособлений являются аэрозольные упаковки — аэрозольные
Ю Под ред. А. Я. Малкина 289
баллоны. Различают алюминиевые, жестяные, стеклянные, иногда пласт-
массовые баллоны.
На заводе баллоны заполняют чаще всего смесью раствора актив-
нодействующих веществ в спирте, керосине или другом растворителе с
инертным легкоиспаряющимся веществом — пропеллентом (фторхлор-
углеводороды, смесь пропана с бутаном, диоксид углерода и др.). Пары
пропеллента (чаще всего смесь двух или трех химических веществ)
при комнатной температуре создают в баллоне избыточное давление 0,7 МПа.
Расход препарата составляет около 1 мл/с.
Из некоторых видов аэрозольных баллонов активный состав выхо-
дит не в виде аэрозольного облака, а в виде струи жидкого состава,
пены или пасты.
По эффективности, способу применения и, в некоторой степени,
устройству с аэрозольной упаковкой во многом сходна беспропел-
лентная упаковка, хотя в ней распыление жидкого состава из
баллона производится давлением воздуха, создаваемым насосиком
механического распылителя при нажатии пальцем на шток распылителя.
В отличие от аэрозольной, активный состав в беспропеллентной упаковке
можно несколько раз обновлять. Беспропеллентная упаковка имеет весьма
существенное природоохранное преимущество в сравнении с аэрозольной
упаковкой, поскольку в ней отсутствует пропеллент, в качестве которого
часто используют фреоны.
По назначению химические средства для ухода за автомобилем
подразделяются на следующие виды: моющие, чистящие, полирующие,
защитные, герметизирующие, эксплуатационные, вспомогательные. Пре-
дусматривается провести работы по замене ряда существующих, не от-
вечающих современному уровню, автопрепаратов (битумные мастики,
некоторые виды автополиролей, пасты шлифовочные, полировочные и др.)
на более эффективные препараты, а также по созданию и развитию
подгруппы препаратов, увеличивающих ресурсы работы высоконагружен-
ных деталей двигателя и других узлов автомобиля и уменьшающих рас-
ход топлива (например, средства для продления срока службы аккуму-
ляторов «Импульс», для продления срока службы антифриза «Отера»,
присадки к моторным маслам «Экомин», для ремонта выхлопной системы
«Тавил» и др.). В связи с отсутствием в отечественном ассортименте
ряда препаратов (дезодоранты для салона автомобиля, противотуманные
средства для фар, средства для быстрого ремонта шин, солнцезащит-
ные препараты для лобового стекла и др.) ставится задача их разра-
ботки и внедрения.
Перечень основных видов отечественных препаратов для ухода
за автомобилем приведен в конце главы.
моющие СРЕДСТВА
По трудности удаления с поверхности автомобиля загрязнения
можно условно подразделить на три вида: слабосвязанные (песок с гли-
нистыми примесями), среднесвязанные (песок с глинистыми примесями,
а также с примесями органических и маслянистых веществ) и прочно-
связанные (частицы асфальта, различные смолистые загрязнения).
Слабосвязанные загрязнения можно смыть водой, среднесвязанные
и прочносвязанные загрязнения удалить с помощью одной воды не удается.
Слабосвязанные, среднесвязанные и в значительной степени прочно-
связанные загрязнения удаляются с применением моющих средств.
290
Не рекомендуется использовать для мытья кузова автомобиля
обычные синтетические моющие средства, а также мыло.
Для мытья лакокрасочных покрытий, а также обивки и пластмассовых
деталей автомобиля применяют автошампуни, куда входят поверхностно-
активные вещества, спирты, карбоксиметилцеллюлоза, триполифосфат
натрия, капролактам, жидкое натриевое стекло, полиакриламид.
Автошампуни выпускаются в виде жидких, пастообразных и порошко-
образных препаратов.
Рецептуры автошампуней подбираются таким образом, чтобы они
не оказывали коррозионного действия. Имеются автошампуни, примене-
ние которых способствует антикоррозионной защите.
Жидкими автошампунями (например, Автошампунь с осушающим эф-
фектом) моют лакокрасочные покрытия и обивку автомобилей, для чего
50 г шампуня растворяют в 10 л воды, с помощью губки, ветоши или
мягкой щетки моют поверхность, затем обмывают водой. Шампунь можно
использовать на моечных установках; расход 50 г на автомобиль.
Для этих же целей служит Автошампунь концентрированный (со-
держит до 35 % ПАВ в пересчете на 100%), который перед ручным
мытьем разбавляют водой в соотношении 1 : 200, а затем моют поверх-
ность как обычным шампунем.
Механическую мойку производят согласно инстукции для моечных
установок, конечное разбавление шампуня 1:1000. Расход препарата
при ручной мойке 3—5 г/м2, при автоматической мойке 35—50 г на
автомобиль.
Средствами типа Автошампунь с антикоррозионным эффектом моют
вручную или на моечных установках лакокрасочные покрытия автомо-
биля таким же образом, что и концентрированными. В эти шампуни
входят антикоррозионные добавки, устраняющие коррозионное действие
воды на металл, поэтому их особенно рекомендуется применять для мытья
поврежденного лакокрасочного покрытия.
Для мытья и кратковременной консервации лакокрасочных покрытий
автомобилей эффективны порошкообразные средства типа Лак Клин.
40 г порошка (2 колпачка-мерника) растворяют в 10 л воды. Кузов
автомобиля обмывают водой, затем смачивают приготовленным раствором
и равномерно смывают загрязнения, начиная с крыши, при этом вся по-
верхность кузова должна быть постоянно влажной. После мытья кузов
ополаскивают несильной струей воды, чтобы не разрушить образо-
вавшуюся защитную пленку.
Высокой эффективностью обладают автопрепараты типа Автосредство
для мытья порогов, предназначаемые для промывки закрытых поло-
стей и днища кузова перед антикоррозионной обработкой (например,
обработкой автоконсервантом порогов Мовиль).
Для мытья сильнозагрязненных рук применяют специальные сред-
ства (например, Паста моющая для рук), с помощью которых удаляют
сажу, масла, ржавчину и другие нерастворимые в воде загрязнения.
Небольшое количество пасты выдавливают на увлажненные руки, расти-
рают и смывают водой.
Чистящие средства предназначены для очистки различных частей
и агрегатов автомобиля от загрязнений: ржавчины, нагара и ДРУГИХ
прочносвязанных загрязнений, которые не удаляются с помощью авто-
10* 291
шампуней. Эти препараты применяются как в период эксплуатации, так
и при ремонте автомобиля. Они подразделяются на средства для чистки
лакокрасочных и металлических поверхностей, чистящие средства
для двигателя и автоочистители стекол.
Для удаления битумных, жировых и масляных пятен с лакокрасоч-
ных поверхностей автомобиля, а также с рабочей одежды очень эф-
фективны жидкие препараты типа Автоочиститель битумных пятен, со-
держащие высокоактивные растворители (трихлорэтилен, керосин и др.).
Для удаления битумных пятен увлажняют очистителем тампон из ваты
или ткани и протирают загрязненные места, не допуская подтеков.
Толстый слой битума предварительно размягчают обильно смоченным
тампоном. После обработки поверхность вытирают сухой мягкой тканью.
Пятна с рабочей одежды удаляют также с помощью тампона. Перед уда-
лением пятен с ткани необходимо предварительно проверить стойкость
ткани к препарату.
Выпускается Автоочиститель битумных пятен и в аэрозольной
упаковке. Состав распыляют на очищаемую поверхность. Через 1 мин
удаляют пятна тампоном. После обработки поверхность протирают сухой
мягкой тканью.
Для удаления ржавчины химическим способом с металлических
поверхностей перед нанесением на них антикоров битумных для днища
или перед окраской применяют пастообразные очистители ржавчины
типа Омега-1. В их состав входят карбоксиметилцеллюлоза, орто-
фосфорная кислота, аэросил, ингибитор. С их помощью удаляют ржавчи-
ну с горизонтальных, вертикальных и потолочных металлических поверх-
ностей. Поверхность металла очищают от пластовой и рыхлой ржавчины;
тщательно размешанный очиститель наносят шпателем или кистью слоем
1—3 мм на ржавую поверхность и выдерживают в течение 5—30 мин
(в зависимости от толщины слоя ржавчины). Затем удаляют очисти-
тель сухой тканью или щеткой и протирают поверхность насухо. Рас-
ход 1 кг/м2.
Для быстрого удаления грязи, масел и других нерастворимых в воде
загрязнений с поверхности двигателя и агрегатов автомобилей эффек-
тивны жидкие автопрепараты типа Автоочиститель двигателя, которые
выпускаются как в обычной, так и в аэрозольной упаковке. Автоочи-
ститель двигателя содержит бутиловый спирт, поверхностно-активные
вещества, уайт-спирит и др. Перед употреблением очиститель взбал-
тывают, наносят его на загрязненную поверхность распылителем или
кистью, предварительно отсоединив аккумуляторную батарею. Через
10—15 мин промывают водой до полного удаления образующейся эмуль-
сии. Расход 500—700 см3 на очистку двигателя автомобиля.
Автоочиститель двигателя в аэрозольной упаковке особенно удобен
для обработки труднодоступных мест в двигателях воздушного охлаж-
дения. Перед распылением очистителя отсоединяют аккумуляторную
батарею, встряхивают баллон. Через 1—2 мин после распыления промы-
вают водой до полного удаления образующейся эмульсии. Расход
100—150 г на очистку двигателя.
Не допускается чистить двигатель с помощью бензина.
Для очистки ветровых, боковых и задних стекол кузова автомо-
биля при умеренных и низких температурах (до —27 °C) применяют
жидкие автопрепараты типа Автоочиститель-2 стекол, содержащие
спирты, ПАВ и др.
Не рекомендуется мыть стекла автомобиля очистителем для окон-
ных. стекол.
292
Ветровые стекла чистят вручную или при помощи омывателя; Очи-
ститель разбавляют водой в соотношении 1 : 5. При низких температу-
рах (ниже —5 °C) нужно заполнять бачок омывателя неразбавленным
очистителем. Для чистки стекол распространены автопрепараты типа
Автоочиститель стекол и в аэрозольной упаковке.
Для удаления загрязнений с лакокрасочных покрытий и декора-
тивных деталей автомобилей без применения воды (что особенно удобно
в зимнее время) применяется Быстромоющее средство с силиконом.
При пользовании этим средством на очищенной поверхности образуется
защитная пленка, предохраняющая лакокрасочные и гальванические
покрытия от вредных атмосферных воздействий. Средство наносят на
загрязненную поверхность при помощи губки. Через 3—5 мин загрязнения
удаляют ветошью, очищенную поверхность располировывают сухой
мягкой тканью. Расход 35 г/м2.
Недопустимо для очистки лакокрасочного покрытия пользоваться
бензином.
Автоочистители накипи (например, Автоочиститель-1 накипи) —
жидкие или порошкообразные средства для снятия накипи из системы
охлаждения автомобилей. Жидкие средства содержат уксусную кислоту,
динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, карбокси-
метилцеллюлозу), ПАВ и др. Средство разбавляют водой (1 : 7), и по-
лученный раствор заливают в систему охлаждения. Запускают двига-
тель на I—3 ч (в зависимости от количества накипи), затем содержи-
мое сливают и трижды промывают систему: раствором кальцинирован-
ной соды (стакан соды на 8 л воды), горячей водой, холодной водой.
Расход—1 л автоочистителя для системы охлаждения вместимо-
стью 8 л.
Для снятия нагара с головок цилиндров, поршней, клапанов вы-
пускных трубопроводов и свечей зажигания двигателей применяют авто-
препарат типа Автоочиститель нагара, содержащий растворители (керо-
син, ксилол и др.) и автомобильное масло. Работу проводят при прогретом
двигателе в соответствии с указанным на этикетке способом применения.
Для удаления льда и инея со стекол автомобиля, предотвращения
их обледенения, размораживания замков эффективен Авторазморажива-„
тель в аэрозольной упаковке, в состав которого входят этиленгли-
коль, глицерин и др. Вначале щеткой или тканью удаляют слой снега
или рыхлого льда, затем распыляют средство на обледеневшую поверх-
ность. Оттаявшее стекло насухо протирают мягкой тканью. Для пре-
дотвращения обледенения размораживатель наносят тонким равномерным
слоем на стекло. Расход 30—40 г/м2.
Очистка от загрязнений и обезжиривание фрикционных накладок,
а также металлических деталей тормозов и сцеплений может произво-
диться средствами в аэрозольной упаковке типа Стоп. Встряхивают
баллон, распыляют с расстояния 6—8 см на обрабатываемую деталь до
полного удаления загрязнений. Распылять при температуре баллона
не ниже 15 °C.
Толстый слой загрязнений предварительно удаляют механическим
способом.
ОЛИРУЮЩИЕ СРЕДСТВА
Применяются для поддержания и восстановления блеска лакокра-
сочного покрытия, продления срока его службы.
293
В зависимости от срока эксплуатации автомобиля и состояния
лакокрасочного покрытия используют соответствующие полирующие
средства.
1. Для новых лакокрасочных покрытий (обычно для автомобилей
в первый год эксплуатации). Эти средства содержат монтан-воски,
церезины, смолы, олеиновую кислоту, триэтаноламин, моноэтаноламин,
уайт-спирит и др. Такие составы удаляют с лакокрасочной поверх-
ности стойкие загрязнения, заполняют микропоры и микротрещины по-
крытия, образуют сплошную пленку, которая предохраняет покрытие
от вредных влияний внешней среды.
2. Для обветренных лакокрасочных покрытий (для автомобилей,
эксплуатирующихся в течение 2—3 лет). Эти средства кроме восков
и других веществ, входящих в средства для новых покрытий, содержат
мягкие абразивы мелкой дисперсности, под действием которых устра-
няются микронеровности лакокрасочного слоя; поверхность также по-
крывается защитной пленкой.
3. Для старых лакокрасочных покрытий (после 3 лет эксплуата-
ции). Эти средства содержат значительные количества более крупных
и твердых абразивов (электрокорунд, каолин и др.), парафины, вазе-
лины, противостарители, керосин и др.; они способствуют устранению
более глубоких микронеровностей. Средства для старых покрытий имеют
слабые защитные свойства, поэтому после их применения рекомендуется
дополнительно обработать поверхность полирующим средством для
новы-х покрытий. При уходе за старым покрытием требуется более дли-
тельное полирование поверхности.
Повышения атмосферостойкости достигают введением в состав
полирующе-консервирующих средств, специальных добавок, улучшающих
физико-механические свойства получаемых на поверхности защитных
пленок, которые в результате могут выдерживать до 5—10 моек.
Так, Автополироль защитный обеспечивает сохранение блеска ла-
кокрасочного покрытия и декоративных металлических деталей, защи-
щает их от атмосферного воздействия, удаляет несмываемые водой за-
грязнения, а также приостанавливает коррозию металла в местах по-
вреждения покрытия. Взболтав содержимое упаковки, наносят тампоном
автополироль на предварительно вымытую поверхность и растирают, за-
тем круговыми движениями располировывают мягкой тканью до появ-
ления блеска. Расход 6—7 г/м2.
Автополироли для новых покрытий часто выпускаются в аэрозольной
упаковке, например Автополироль-2 для новых покрытий. Аэрозольный
баллон встряхивают и распыляют полироль на небольшой участок предва-
рительно вымытой и сухой поверхности. Затем круговыми движениями
располировывают с помощью мягкой ткани. При постоянной эксплуата-
ции и безгаражном хранении автомобиля кузов автомобиля обрабатывают
таким автополиролем после первых двух месяцев эксплуатации, а
затем два раза в месяц. Расход 220 г на автомобиль.
Автополиролями для обветренных покрытий обрабатывают лако-
красочную поверхность 1—2 раза в год.
Автополироли типа Клинерполиш применяются для чистки, поли-
ровки и консервации кузова автомобиля. Средство наносят на пред-
варительно вымытую с применением автошампуня поверхность на не-
большой участок и полируют обычным способом до появления блеска.
Расход 10 г/м.
Удобны автосалфетки многократного применения из тканых и нетканых
материалов, пропитанные специальными составами. Автосалфетки
294
типа Полир применяются для ухода за лакокрасочным покрытием.
Вымытую сухую поверхность обрабатывают салфеткой круговыми
движениями. Обработку лакокрасочной поверхности кузова рекомен-
дуется проводить через каждые 3—4 мойки.
ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА *
В процессе эксплуатации автомобиля на его деталях, особенно в
труднодоступных для осмотра и проведения антикоррозионной защиты
местах, возникают разнообразные очаги коррозии (статистика показы-
вает, что после трех лет эксплуатации автомобиля на его металлических
деталях возникает более 100 очагов коррозии). Особенно сильно кор-
розии подвергаются днище и крылья, внутренние поверхности порогов,
лонжеронов, корпусов дверей. Возникают очаги коррозии в местах
царапин, дефектов и повреждений лакокрасочного покрытия, на дета-
лях мотора, хромированных деталях кузова автомобиля и др.
Защитные средства предназначаются для предохранения от коррозии
днища, крыльев, двигателя и других окрашенных и неокрашенных
узлов и деталей, продления срока службы резиновых деталей и т. п. Для
защиты от коррозии внутренних поверхностей коробчатого сечения
корпуса и съемных частей кузова новых и бывших в эксплуатации
автомобилей, а также для временной защиты низа кузова и арок колес
применяют автоконсерванты порогов типа Мовиль. Резистин МЛ, содер-
жащие антикоррозионные присадки, уайт-спирит и др. Эти составы
легко проникают в щели и швы, вытесняют из них влагу и образуют
эластичную пленку, обладающую высокими защитными свойствами.
Автоконсерванты наносят при температуре не ниже 15 °C распылением
с помощью краскопульта, пылесоса, садового опрыскивателя, обору-
довав их гибким шлангом с распылительной головкой для введения
в закрытые полости. При необходимости средства разбавляют бензином
или уайт-спиритом. Обработку рекомендуется проводить через каждые
1—2 года. Расход 1,5—2 кг на автомобиль.
Для окраски топливных баков, радиаторов, корпусов воздушных
и масляных фильтров, а также мелких металлических деталей исполь-
зуется Автоэмаль черная (на основе эмали ПФ-223) в аэрозольной
упаковке. Поверхность деталей очищают и обезжиривают. Баллон энер-
гично встряхивают (после начала стука шариков — еще не менее 2 мин).
Эмаль наносят тонким равномерным слоем при температуре баллона
не ниже 15 °C. Время высыхания при 20 °C — 24 ч, при 60 °C — 2 ч.
После применения баллон следует перевернуть и нажимать на
головку до прекращения выхода эмали (3—4 с). При засорении головки
снять ее и прочистить отверстие иглой.
Для окраски двигателей, а также колесных дисков применяется
Краска алюминиевая в аэрозольной упаковке. Поверхность очищают от
пыли и грязи. Изолируют участки, не подлежащие обработке, смазы-
вая вазелином или покрывая бумагой. Баллон подогревают на водяной
бане до 25—35 °C и встряхивают в течение 3 мин после появления стука
шариков.
Распыляют краску при температуре окружающего воздуха не
ниже 15 °C. Краску наносят тонким слоем 1—2 раза с промежуточной
сушкой 10 мин. При 16—25 °C краска высыхает в течение 6 ч.
Подробнее о способах защиты от коррозии — см. главу 6.
295
При мелком ремонте лакокрасочного покрытия — устранении отдель-
ных дефектных мест лакокрасочного покрытия металлических поверх-
ностей (царапин, трещин, выбоин) — применяют грунтовки и нит-
роэмали разных цветов и оттенков (в зависимости от цвета лакокра-
сочного покрытия) в аэрозольной упаковке. Подробные сведения о их
составе и способах использования приведены в главе 6.
Для восстановления антикоррозионных покрытий днища кузова, а
также для дополнительного нанесения на заводские покрытия применя-
ют автоантикоры (например, Автоантикор битумно-каучуковый «Биту-
кас»), различающиеся химическим составом.
Перед нанесением антикора механическим путем очищают поверх-
ность от грязи, отставшего старого покрытия, ржавчины, затем обезжи-
ривают ее. После тщательного размешивания антикор наносят на
поверхность кистью или распылителем. В случае загустевания или
при нанесении распылителем разводят до необходимой вязкости раство-
рителями типа 651, РС-2 или бензином.
Автопрепараты типа Автоантикор-2 битумный для днища содержит
нефтяные битумы, фенолоформальдегидные смолы, асбест, толуол и др.
(автоантикоры для днища резино-битумные содержат также дробленую
резину). Средства обладают хорошей адгезией к поверхности.
Все эти средства наносятся в зависимости от вида антикора в
2—4 слоя с межслойной сушкой в течение 3—6 ч при 15—25 °C и сушкой
последнего слоя в течение 18—48 ч. Толщина покрытия от 0,4 до 1 мм.
Расход 0,5—1,5 кг/м2 в зависимости от вида средства.
.Для восстановления антикоррозионного покрытия днища кузова
и для дополнительного нанесения на заводские покрытия применяются
также мастики, например Автомастика резино-битумная антикоррози-
онная Эластокор. Поверхность очищают от грязи, отставшего старого
покрытия, ржавчины (механическим способом) и обезжиривают раство-
рителем. Тщательно перемешивают мастику, наносят кистью или распы-
лителем в 3 слоя (для дополнительной защиты нужно 1—2 слоя)
с межслойной сушкой около 3 ч и сушкой последнего слоя в течение 24 ч.
Толщина одного слоя 0,35—0,40 мм, расход 0,4—0,5 кг/м2. При загусте-
вании или при нанесении распылителем разводят до требуемой вяз-
кости растворителем 651, РС-2 или бензином. При попадании мастики
на лакокрасочное покрытие — немедленно удалить Автоочистителем
битумных пятен.
Для обработки ржавых поверхностей покрытий, а также для вре-
менной защиты неокрашенных металлических поверхностей используются
автопрепараты типа Феран, которые содержат лак, присадки, крон
цинковый, толуол и др. Поверхность очищают от грязи, отставшего
старого покрытия. При помощи металлической щетки удаляют рыхлую и
пластовую ржавчину, обезжиривают растворителем.
Тщательно перемешав, состав наносят, растушевывая кистью:
под защитные покрытия — один слой, для временной защиты — два
слоя с межслойной сушкой в течение 1 ч. Защитные покрытия наносят
через 1 ч после высыхания состава грунта. Время высыхания грунта
1—2 ч при 20 °C. При необходимости разводят растворителем 651, РС-2.
Расход на 1 слой 110—130 г/м2.
Для предохранения хромированных деталей автомобиля от воз-
действия атмосферных факторов и агрессивных солей в зимнее время
применяют автолаки типа Хромофикс, в составы которых входят смолы,
циклогексанон, толуол и др. Хромированные детали тщательно обез-
жиривают бензином. Препарат наносят кистью ровными мазками, тон-
296
ким равномерным слоем, избегая попадания лака на окрашенные поверх-
ности и пластмассовые детали. Защитное покрытие устойчиво к воз-
действию воды через 24 ч после нанесения.
Для придания блеска, восстановления цвета шин, уплотнителей
и других резиновых деталей и продления срока их службы используют
средства типа Автокраска для резиновых деталей, в состав которой
входят полиэтилсилоксановая жидкость, церезин, канифоль, сажа й др.
Средство наносят равномерным слоем с помощью кисти или тампона
на тщательно вымытую и высушенную поверхность. После 24—30 ч
натирают до блеска шерстяной ветошью. Рекомендуется проводить такую
обработку 2—3 раза в год. Расход 200 г на автомобиль.
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ СРЕДСТВА/ я,
Эти средства применяют при эксплуатации и ремонте автомобиля,
для быстрого устранения в условиях дороги и гаража различных по-
вреждений и неплотностей: течь в радиаторе, течь в соединениях с
прокладками, раковины, трещины и другие случаи нарушения герметич-
ности узлов и устройств автомобиля.
Для устранения течи воды, антифриза и масла в различных соеди-
нениях вместо картонных, пробковых и резиновых прокладок, а также
для герметизации стекол и других аналогичных целей используются
пастообразные средства типа Автогерметик-прокладка.
Поверхности разъема очищают и покрывают тонким слоем консистент-
ной смазки. При герметизации поверхности необходимо предварительно
обезжирить бензином. На одну из поверхностей наносят герметик, так
чтобы после сборки его излишки не попали внутрь. Через 20—30 мин
собирают узел. Эксплуатацию можно начинать через 4 ч (при толщине
слоя более 1 мм выдержку увеличивают). Расход 0,5 кг/м^ (при тол-
щине слоя 1 мм).
Для устранения незначительной течи воды или антифриза из системы
охлаждения двигателя автомобиля используют герметики для радиатора
(порошкообразные или таблетированные средства). При этом двигатель
прогревают до 70—80 °C.
Таблетку (или рекомендуемое количество порошкообразного средства)
автогерметика разводят в небольшом количестве горячей жидкости
(200 см3) и заливают в радиатор (1 таблетку на 4—5 л жидкости).
Дают двигателю поработать на холостом ходу. После прекращения
течи рекомендуется остановить двигатель на 15—20 мин.
Для ремонта выхлопной системы автомобиля применяют автопре-
параты типа Тавил.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СРЕДСТВА
Эти средства обеспечивают нормальный режим работы всех меха-
низмов и систем автомобиля; без применения средств этой подгруппы
технически невозможна эксплуатация автомобиля.
К эксплуатационным средствам относятся смазочные материалы,
антифризы, тормозные жидкости и другие технические жидкости. Под-
робный перечень их приведен в таблице в конце главы, а свойства,
назначение и способы применения описаны в главе 1.
* Подробнее о способах применения и свойствах герметиков — см. главу 4.
297
Здесь приведем лишь средства для автомобильных аккумуляторов.
Для приготовления электролита к аккумуляторным батареям используют
серную кислоту аккумуляторную (92—94 %). Электролит готовят только
в керамической или стеклянной посуде. Пользоваться любой метал-
лической посудой категорически запрещается, поскольку серная кислота
с металлами вступает в реакцию. При смешивании всегда кислоту лить
тонкой струей в воду, а не наоборот, так как в противном случае происходит
интенсивное разбрызгивание кислоты, что может привести к ожогам.
Для продления срока службы исправных свинцовых аккумуляторных
батарей разработаны специальные добавки типа Импульс. По 15 мл
(3 колпачка) средства вводят в каждый элемент батареи. Это средство
одноразового применения — повторная обработка этим средством не
допускается.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА
К этой группе отнесены средства различного назначения, которые
облегчают многие виды работ по уходу за автомобилем как в период
его эксплуатации, так и при ремонте.
Для преобразования продуктов коррозии в инертный слой на днище,
крыльях и других частях кузова перед нанесением защитных по-
крытий часто используют автопрепараты типа Автопреобразователь
ржавчины. Поверхность очищают от грязи; механическим способом уда-
ляют рыхлую и пластовую ржавчину. Обезжиривают поверхность уайт-
спиритом или бензином. Через 20—30 мин наносят преобразователь
жесткой кистью, тщательно растушевывая. Через 24 ч увлажняют по-
верхность водой, затем через 3—5 сут наносят антикоррозионное покры-
тие. Расход 100—130 г/м .
Для удаления лакокрасочных покрытий с металлических поверх-
ностей непосредственно перед новой окраской служат автопрепараты
типа Автосмывка старой краски. Тщательно размешанную смывку нано-
сят при помощи кисти равномерным слоем на поверхность площадью не
более 0,5 м2. После разрыхления старое покрытие удаляют шпателем.
Затем очищенную поверхность тщательно протирают ветошью, смоченной
в бензине. Расход 0,4—0,5 кг/м2.
Для облегчения отвинчивания заржавевших резьбовых соединений,
предотвращения коррозии, облегчения запуска отсыревших двигателей
(вытесняя влагу, устраняет утечку тока в системе зажигания), защиты
деталей электрооборудования от окисления, смазки трущихся поверх-
ностей, очистки резиновых и пластмассовых деталей применяют средства
в аэрозольной упаковке типа Унисма-1. Встряхивают баллон, распыляют
средство на поверхность при температуре баллона не ниже 15 °C.
Для защиты от коррозии декоративных и неокрашенных металли-
ческих поверхностей в период консервации автомобиля, для защиты
от окисления клемм аккумуляторных батарей, для смазки и предохра-
нения от замерзания замков (до —40 °C) применяют специальные смазки
(типа ВТВ-1 в аэрозольной упаковке). Встряхивают баллон, распыляют
смазку тонким равномерным слоем на чистую сухую поверхность.
Расход 200 г/м2. Расконсервация проводится с помощью уайт-спирита
или бензина.
Для чистки и продления срока службы полимерных поверхностей
обивки салона, панелей приборов, резиновых ковриков пола, уплотни-
телей и т. д., а также для предотвращения примерзания резиновых
298
уплотнителей к металлу кузова служат автопрепараты в аэрозольной
упаковке Альва. Перед применением баллон встряхивают, а затем рас-
пыляют на обрабатываемую поверхность и протирают тканью.
Для удаления различных загрязнений с рук без применения воды
при ремонте автомобиля применяют автопрепараты типа Автосредство
для сухой чистки рук. Эти средства содержат норковое масло, ме-
тилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, триполифосфат натрия, гек-
сахлорофен и др. Средства могут применяться также для защиты кожи
рук от проникновения в поры кожи различных загрязнений. Небольшое
количество (5—7 г) наносят на загрязненные руки, тщательно растирают,
вытирают бумагой или ветошью. Для защиты кожи рук средство наносят
до начала проведения работ тонким слоем и дают просохнуть.
Как указывалось выше, при некоторых операциях по уходу за
автомобилем в качестве вспомогательных средств, иногда со строгим
соблюдением способа применения, используются некоторые химические
препараты бытового назначения. С их помощью можно:
— использовать тару вторично для кратковременного хранения
других автопрепаратов (например, полиэтиленовый флакон из-под ав-
тошампуня Лак Клин);
— очистить сильнозагрязненные руки с помощью пастообразной
чистящей пасты Хозяйственная-2 или средства Ралли для мытья рук,
загрязненных сажей, маслом, ржавчиной, смазками и др.;
— удалить масляное пятно с материала обивки салона автомобиля
с помощью пастообразных (например, Минутка) или жидких (напри-
мер, Антипятнин) пятновыводителей, предварительно убедившись в
стойкости обивочного материала к пятновыводителю на незаметном
шве обивки;
— удалить пятно от ржавчины с материала обивки салона авто-
мобиля с помощью жидкого препарата Пятновыводитель ржавых пятен;
— очистить несильно загрязненную металлическую поверхность
(кроме полированного алюминия) с помощью порошкообразного чистяще-
го препарата Металлоблеск;
— очистить изделия из цветных металлов пастообразным чистящим
средством Асидол;
— очистить ворсовый коврик с помощью жидкого средства для чистки
ковров (например, Золушка-М); t
— подклеить обивку салона с помощью клеев Марс, Момент-1;
— удалить остатки пролитого электролита с кислотного аккумуля-
тора, протерев его ветошью, смоченной аммиачной водой.
При применении все возрастающих количеств химических веществ
бытового назначения возникает существенное противоречие: с одной
стороны, эти средства в значительной степени облегчают и повышают
производительность многих видов домашнего труда, в том числе и по
уходу за автомобилем, с другой — можно представить всю товарную
массу бытовых химических веществ как своеобразный «выброс» хими-
ческих веществ в окружающую среду, поскольку составляющие этой
массы рано или поздно попадают в атмосферу, канализацию, водоемы,
прилегающую к жилому массиву почву, а частично остаются в жилище
299
человека. Значительные количества химических веществ, попадающих
в окружающую среду при использовании средств бытовой химии, оказы-
вают на нее негативное, воздействие.
Растет число несчастных случаев от контакта человека с ядови-
тыми веществами; по данным ВОЗ число несчастных случаев в мире
особенно увеличилось в последние 25—30 лет. Зарегистрированы
около 300 веществ, которые чаще всего становятся причиной несчастных
случаев. Первое место занимают уксусная, серная и другие кислоты,
затем лекарственные препараты, алкоголь, на четвертом месте —
препараты бытовой химии, на пятом — ядовитые растения и грибы.
Из этой градации видно, что собственно средства бытовой химии за-
нимают первое место, поскольку кислоты также можно отнести к средствам
бытовой химии. Таким образом, сегодня средства бытовой химии ста-
вят перед человеком две важные проблемы: обеспечение рационального
применения препаратов; охрана окружающей среды.
Поскольку автомобилисту приходится работать практически не
только с целевыми химическими средствами для ухода за автомобилем,
но и с другими видами средств (и применять их в некоторых случаях
или для ухода за автомобилем, или в процессе его эксплуатации),
необходимо как в первом, так и во всех других случаях строго соблюдать
правила техники безопасности.
Все автопрепараты поступают в продажу только после тщательной
токсикологической и гигиенической оценки медицинских органов и раз-
решения Министерства здравоохранения СССР. Основные требования,
предъявляемые этими органами к автопрепаратам, состоят в том, что
последние не должны оказывать вредного влияния как при непосред-
ственном контакте с организмом человека, так и после их применения
согласно назначению.
По степени опасности для человека химические средства для ухода
за автомобилем можно разделить на три группы:
— безопасные (на упаковке отсутствуют предупредительные надпи-
си); к ним относятся автошампуни, автоочистители стекол и др.);
— опасные (на упаковках . указаны предупредительные надписи,
например: «Беречь глаза», «Работать на открытом воздухе или в хо-
рошо проветриваемом помещении»); к ним относятся многие автопре-
параты: серная кислота, автомастика Эластокор и др.;
— огнеопасные (на упаковках написаны предупредительные надписи:
«Огнеопасно», «Не распылять вблизи открытого огня» и др.). К ним
относятся многие автопрепараты в аэрозольной упаковке, раство-
рители и др.
ОБЩИЕ ПРАВИЛА
Жидкие химические вещества следует переливать, пользуясь во-
ронкой, а сыпучие — пересыпать ложкой; при этом надо беречь глаза
и дыхательные пути от попадания в них брызг или пыли; воронку и
ложку после употребления следует тщательно вымыть и высушить;
хранить их лучше всегда в том же месте, где хранятся химические пре-
параты.
Нельзя наклоняться низко над сосудами с химическими веществами,
нюхать их, сильно втягивая воздух.
Нельзя наклоняться низко над кипящей жидкостью, особенно
при вливании в нее новой порции жидкости или всыпании порошка.
Горячие жидкости нельзя вливать в обычную толстостенную стеклян-
ную посуду.
При разбавлении крепкой серной кислоты ее надо постепенно лить
в воду, а не наоборот (при этом вода будет сильно разогреваться)
Нельзя смешивать несовместимые химические вещества. Это ве-
щества, которые при смешивании друг с другом могут энергично реа-
гировать, иногда с выделением теплоты, или превращаться в новые
вещества, с иными свойствами, непригодные к употреблению. Не-
совместимы:
серная, соляная и другие кислоты с кальцинированной содой
питьевой содой, мелом, известью, щелочами;
нашатырный спирт и хлорид аммония с иодом и формалином;
перманганат калия со спиртами, глицерином, серой, иодом, углем,
нашатырным спиртом, хлоридом аммония;
сера с перманганатом калия, хлорной известью;
хлорная известь со скипидаром, маслами, жирами, глицерином,
нашатырным спиртом, хлоридом аммония, органическими раство-
рителями.
При работе с пожароопасными средствами нельзя зажигать газо-
вые горелки, спички, курить, пользоваться электронагревательными
приборами; особо пожароопасны и взрывоопасны пары горючих раство-
рителей; с ними всегда лучше работать на открытом воздухе.
Все автопрепараты следует использовать только по прямому назна-
чению, строго соблюдая инструкции и рекомендации по их использо-
ванию; применять можно только препараты, купленные в магазине и
имеющие этикетку на упаковке. Нельзя хранить авт’опрепараты в таре
без этикеток.
Не рекомендуется закупать впрок и хранить в домашних условиях
и в гараже значительные количества автопрепаратов. Все автопрепа-
раты должны храниться в недоступных для детей местах, отдельно от
пищевых продуктов.
Длительное хранение в гараже и домашних условиях автопрепа-
ратов не допускается. Приобретенное в магазине средство должно
быть полностью израсходовано в возможно более короткий срок: кро-
ме имеющейся опасности, например, загорания, при длительном хра-
нении препараты могут терять свою активность, приходить в негодность.
При систематическом пользовании автошампунем, чистящим авто-
препаратом у некоторых людей могут возникать аллергические заболе-
вания (покраснение и сыпь на руках и т. д.). В этих случаях реко-
мендуется перейти на применение других видов средств аналогичной:
назначения.
В стеклянной, металлической, пластмассовой или картонной упаковке
освободившейся от активного продукта автопрепарата, нельзя храните
пищевые продукты и питьевую воду.
Аэрозольные баллоны нельзя хранить вблизи источников теплг
(повышение давления может привести к разрыву баллона); нельзя и;
вскрывать даже после полного использования. Работать с аэрозоль
ными баллонами следует вдали от открытых источников тепла; npi
работе с ними — не курить, не давать детям, не допускать их нагрев,
выше 50 °C.
Все работы по уходу за автомобилем необходимо проводить н<
открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
При проведении ремонтных и профилактических работ, связанны,
с антикоррозионной защитой днища, порогов и других деталей с ис
30
пользованием химических средств (мастик, антикоров, очистителей
ржавчины и др.), при работе с серной кислотой, со средствами для
удаления старого лакокрасочного покрытия, с лакокрасочными мате-
риалами — всегда надевать защитные очки, резиновые перчатки.
При наличии на упаковке предупредительной надписи «Беречь
от мороза» (автоэмульсия и др.) препарат нельзя хранить при темпе-
ратуре ниже О °C, т. е. в неотапливаемом помещении. В случае нарушения
этого правила препарат потеряет свои полезные свойства.
Для работы с препаратами, на упаковке которых имеется пре-
дупредительная надпись «Ядовито» (тормозные жидкости, антифризы
и др.), следует надевать резиновые перчатки.
МЕРЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПРИ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЯХ
При загорании одежды пламя гасят, набрасывая на постра-
давшего одеяло, ковер или пальто из плотной ткани, а если этого под рукой
нет, то пламя надо сбить, катая человека по полу или по земле (так
должен тушить пламя и сам пострадавший при отсутствии посто-
ронней помощи). Когда пламя погашено, с пострадавшего одежду сни-
мают (разрезая ее ножницами) ,только в том случае, если она не при-
стала к обгоревшим участкам кожи (пузыри вскрывать или смазывать
жиром нельзя), и вызывают врача.
При ожоге пальцев рук, во избежание появления волдырей, их
нужно немедленно опустить в крепкий (темно-фиолетового цвета) ра-
створ перманганата калия; при более сильных ожогах необходимо
обратиться к врачу.
При отравлении автопрепаратом во всех случаях нужно немедлен-
но вызвать врача. До прихода врача пострадавшего обязательно
уложить в постель, поскольку при физическом напряжении яд всасывается
в организм быстрее и вероятность осложнений, в частности отека
легких и мозга, возрастает.
До прихода врача нужно помочь пострадавшему очистить желудок
(промыть его), вызвав рвоту. Для этого выпивают 3—4 стакана воды
с солью или сухой горчицей (2 чайные ложки на стакан воды). В не-
которых случаях вместо соли или горчицы лучше взять питьевую соду
(при отравлениях фосфорорганическими веществами, метиловым спир-
том) и перманганат калия (при отравлениях лекарствами, ядовитыми
растениями).
Нельзя промывать желудок при отравлениях едкими веществами,
так как при обратном движении по пищеводу едкое вещество еще раз
травмирует слизистую оболочку, вызовет отек гортани.
После промывания желудка пострадавшему нужно дать активирован-
ный уголь: 40—80 г (2—4 столовых ложки угля, разведенного в
100—200 мл воды).
При большинстве видов отравлений полезно положить на голову
лед, что уменьшит влияние яда на мозг, устранит болезненное воз-
буждение.
В случае задержки прихода врача за активированным углем постра-
давшему следует дать глауберову соль (столовая ложка на стакан
воды), которая препятствует всасыванию ядов в кишечнике.
При большинстве отравлений давать молоко не рекомендуется, так
как многие яды хорошо растворяются в жирах, а следовательно, и
в молоке; всасывание яда при этом происходит быстрее.
302
При попадании ядовитого вещества на к о ж у его нужно
немедленно удалить. Запачканную одежду снять. Пораженный ядовитым
веществом участок тела обтирают, а потом промывают теплой водой
с мылом. В случае попадания на кожу уксусной эссенции обработать
поверхность раствором питьевой соды (2 чайные ложки на стакан воды).
Этим же раствором промывают глаза. Если в глаза попали другие
вещества (щелочи, одеколон, бензин и др.), глаза лучше всего промыть
молоком.
Огромные масштабы производственной деятельности человека при-
вели не только к грандиозным позитивным преобразованиям в мире,
но и к существенному ухудшению состояния окружающей среды. В на-
стоящее время в мире в атмосферу, водоемы и почву ежегодно посту-
пает более 50 млрд, т отходов энергетических, промышленных, сельско-
хозяйственных производств и коммунально-бытового сектора, в том
числе в атмосферу от промышленных предприятий — более 150 млн. т.
В окружающую среду выбрасывается около 100 тысяч искусствен-
ных химических веществ, из которых 15 тысяч требуют особого вни-
мания. .
В последнее время негативные влияния химических веществ стали
весьма заметны в окружающем нас мире природы. Многие прилегаю-
щие к жилым домам площади земли имеют фон химических загрязнений
от автопрепаратов и других средств бытовой химии. Возрастает за-
хламленность лесов, озер, рек. Тара из-под химических препаратов
встречается даже на пустынных берегах Северных морей. Значительное
количество отходов бытовой химии на лоно природы попадает через
водителей автотраспортных средств, не умеющих правильно пользо-
ваться средствами для ухода за автомобилями.
С точки зрения степени воздействия на окружающую среду совре-
менные автопрепараты можно подразделить на три группы:
чистые — препараты, содержащие в своем составе только без-
вредные природные вещества и вещества, быстро разлагающиеся
в процессе использования на простые компоненты: НгО, СОг и т. д.;
условно чистые — препараты, содержащие в своем составе компо-
ненты первой группы и вещества с высокой биоразлагаемостью;
вредные — препараты, содержащие токсичные и ядовитые вещества
и вещества, вызывающие заметные нарушения в окружающей среде.
Понятие «безотходная технология» можно в общем случае при-
менять и к потреблению автопрепаратов. Автопрепаратами безотходной
технологии — «чистыми» — являются те из них, которые при работе не
образуют вредных выбросов в окружающую среду или выделяют их в
виде химических соединений, быстро разлагающихся в окружающей
среде на простые компоненты.
Локализацию вредных воздействий автопрепаратов на окружающую
среду во многом следует осуществлять путем разумного их использо-
вания. Применяя автопрепараты,‘автомобилист должен беспокоиться
о сохранении окружающей природы; он не должен выбрасывать тару
из-под автопрепаратов и других средств бытовой химии в дороге, на
лоне природы, в речку, у гаража и т. д. (тара выбрасывается в спе-
циально отведенные места на стоянках для отдыха, на свалки; не-
использованные остатки средств можно закопать в отдаленном от
жилья месте).
303
304
Средства по уходу за автомобилями, мотоциклами, велосипедами *
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена. руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Моющие средства
Автошампунь АШ-74 (жидкость) Мытье лакокрасочного покры- Подушечка тия и обивки легковых автомо- ПВХ билей, автобусов, мотоциклов 50 из 0—15 ТУ 61 ЭССР 70—84 Химкомбинат «Орто»
Автошампунь концентриро- ванный (жидкость) Мытье вручную или на моеч- Полимерный ных установках лакокрасочно- флакон го покрытия и обивки легко- 1000 вых автомобилей, автобусов, железнодорожных вагонов 1—60 ТУ 6-15-1463- 84 Волгоградское оптовое пред, приятие Росхозторга
Автошампунь с осушающим эффектом (жидкость) /Мытье лакокрасочного покры- Полимерный тия легковых автомобилей, мо- стеклянный тоциклов и других машин кон 250 500 или фла- 0—50 1—00 ТУ 6-15-1463—84 ПО «Литбытхим»
Автошампунь «Лак Клин» (порошок) Мытье лакокрасочного покры- Полимерная тия легковых автомобилей и ка мотоциклов 400 бан- 0—80 ТУ 6-15-1223—80 Ужгородский завод бытовой химии
Автошампунь с антикорро- зионным эффектом (жид- кость) Мытье вручную или на моеч- Полимерный ных установках лакокрасочно- флакон го покрытия легковых автомо- 500 билей, мотоциклов, велосипе- 1000 дов и т. д. 1—10 2—20 ТУ 6-15-1263—80 ПО «Литбытхим»
Автосредство для мытья по- рогов (порошок) Промывка закрытых полостей Полимерная (порогов, корпусов, дверей, ка крыльев и др.) и днища кузова 300 перед антикоррозионной обра- 1000 боткой, а также мытье деталей и агрегатов бан- 6—45 1—00 ТУ 6-15-1332—82 Куйбышевское оптовое пред- приятие Росхозторга
* В связи с тем, что заводы-изготовители иногда меняют вид упаковки, объем, масса и цена препаратов могут меняться.
Продолжение
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Быстромоющее средство с силиконом (жидкость) Удаление загрязнений с лако- красочных покрытий и декора- тивных деталей автомобиля без применения воды Полимерные фла- коны и стеклян- ные бутыли ’ 1000 500 1-30 0—70 ТУ 6-15-1188—79 ПО «Литбытхим»
Паста моющая для рук Мытье сильнозагрязненных рук; удаление сажи, масел, ржавчины и других нрраство- римых в воде загрязнений Полимерная 220 30 туба 0—40 0—20 ТУ 6-15-885— 79 ПО «Литбытхим» ПО «Белместбытхим»
Полимерная ка 500 бан- 0—65 Ужгородский завод бытовой химии
Средство для чистки рук (паста) Средство для сухой чистки рук (паста) Удаление различных загрязне- ний без применения воды при ремонте автомобилей и других работах; защита кожи рук от проникновения в поры различ- ных загрязнений То же * .и.с. -'-'V'» ' Полимерная ка 450 Полимерная ка 450 Туба 40 бан- бан- 0-80 0—75 0—30 ТУ 6-05-1460—85 ТУ 6-15-1460—85 Ужгородский завод бытовой химии Бийский лакокрасочный за вод Кемеровский анилино-кра сочный завод
Автоочиститель битумных пятен (жидкость) Чистящие средства Удаление битумных, жировых Стеклянный фла- и масляных пятен с лакокра- кон сочного покрытия легковых ав- 250 0—48 ТУ 6-15-709—77 ПО «Литбытхим»
томобилей, мотоциклов и ве- 500 лосипедов, а также с тканей Алюминиевый (рабочей одежды и т. д.) баллон 0—70 ТУ 6-15-1008—81 ПО «Литбытхим»
306 307
Продолжение
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Автоочиститель ржавчины «Омега-1» (паста) Удаление ржавчины с металли- ческих поверхностей перед на- несением антикоррозионного состава или перед окраской Полимерная бан- ка 600 0—78 ТУ 6-15-1064—82 ПО «Литбытхим» , Ужгородский завод бытовой химии
Автоочиститель двигателя (жидкость) Очистка двигателя и агрега- тов легковых автомобилей, мо- тоциклов, катеров и других машин от нерастворимых в во- де загрязнений 1' Стеклянный фла- кон 800 Полимерный флакон 1000 Стеклянный фла- кон 400 0—83 0—83 0-60 ТУ 6-15-733-86 ПО «Тетрони», Черкасский завод химреак- тивов ПО «Литбытхим» Владивостокский завод «Дальхимпром», Ужгородский завод бытовой химии
. Алюминиевый баллон 290 Жестяной баллон 350 1—20 1—30 ТУ 6-15-884—86 ПО «Литбытхим», Невинномысский завод бы- товой химии Новосибирский завод быто- вой химии
Автоочиститель нагара (жидкость) Удаление нагара с головок цилиндров, поршней, клапа- нов и свечей зажигания дви- гателей автомобилей, мотоцик- лов и т. д. (без их разборки) Стеклянный фла- кон 1000 800 0-90 0—95 ТУ 6-15-918-85 . V ПО «Новополоцкнефтеорг- синтез» Черкасский завод химреак- тивов
Автоочиститель-1 накипи (жидкость) Снятие накипи с системы охлаждения автомобилей Стеклянный фла- кон 1000 1—34 ТУ 6-15-740—78 Шосткинский завод -химре- активов
Продолжение
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Автоочиститель с. ледов на- Очистка стекол, декоративных Алюминиевый ТУ 6-15-1023—81 ПО «Литбытхим»
секомых деталей и лакокрасочного по- крытия от следов насекомых; удаление битумных, жировых, масляных пятен и других за- грязнений; консервация деко- ративных и неокрашенных ме- таллических поверхностей; за- щита от окисления клемм акку- муляторной батареи; смазка замков, предохранение их от замерзания баллон 290 0—95
Автоочиститель-1 (жидкость) стекол Очистка боковых, ветровых и задних стекол автомобилей при низких и умеренных тем- пературах (до —27 °C) Стеклянный фла- кон 800 Полимерный флакон 250 ТУ 6-15-804—78 0—70 0—26 Черкасский завод химреак- тивов ПО «Флора»
Автоочи ститель- 2 (жидкость) стекол Очистка боковых, ветровых и задних стекол автомобилей при низких и умеренных темпера- турах (до —27 °C), а также очистка оконных стекол в быту Полимерный флакон 960 Стеклянный фла- кон 430 Полимерный флакон 850 ТУ 6-15-1363—82 1 — 10 0—60 1—00 Ужгородский завод бытовой химии ПО «Литбытхим» Ужгородский завод бытовой химии
Автоочиститель «Стоп» тормозов Очистка от загрязнений и обез- жиривание фрикционных на- кладок, а также металлических деталей тормозов и сцеплений Алюминиевый баллон 315 ТУ 6-15-1396—83 1 — 15 ПО «Литбытхим»
[1 р о д о л ж е и и е
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Автосредство «Альва» Чистка и продление срока службы полимерных поверх- ностей обивки салона, панели приборов, резиновых ковриков пола, уплотнителей и т. п., а также для предотвращения примерзания резиновых уплот- нителей к металлу кузова Жестяной баллон 132 Алюминиевый баллон 1 — 60 ' 1—10 ТУ 6-15-1562—87 Новосибирский завод вой химии ПО «Литбытхим» быто-
Универсальный очиститель интерьера «Динта» (жид- кость) Чистка текстильных материа- лов, кожзаменителей, резины, пластмасс, полимерных по- крытий отделки салона Полимерный флакон 500 0—80 ТУ 6-15-07-126—87 ПО «Литбытхим»
Полирующие средства
Автополироль для новых покрытий (паста) Сохранение блеска нового ла- кокрасочного покрытия авто- мобиля, его защита от атмо- сферных воздействий Стеклянная бан- ка 230 0—70 ТУ 6-15-1291—81 ПО «Литбытхим»
Автовоск АВ-70 (паста) Сохранение блеска нового ла- кокрасочного покрытия авто- мобилей, его защита от атмо- сферных воздействий Алюминиевая ту- ба 150 0-35 РСТ ЭССР 333—80 Химкомбинат «Орто»
Автополироль-2 для новых покрытий Сохранение блеска лакокра- сочного покрытия Алюминиевый баллон 145 Жестяной баллон 230 0—65 1-00 ТУ 6-15-1073—82 ПО «Литбытхим» Новосибирский завод вой химии быто-
Автополироль защитный (жидкость) Сохранение блеска лакокра- сочного покрытия и декоратив- ных металлических деталей, защита их от атмосферного воздействия, удаление несмы- ваемых водой загрязнений, за- щита от коррозии в местах повреждения покрытия Полимерный флакон 400 1—20 ТУ 6-15-1546—86 ПО «Литбытхим»
П р о д о л ж е и и е
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Автополироль консервирую- То же Жестяной баллон ТУ 6-15-1443—83 Новосибирский завод быто-
щий 230 1—30 вой химии
Автополироль «Клинерпо- лиш» (эмульсия) Чистка, полировка, консерва- ция кузова автомобилей Алюминиевый баллон 400 1 — 10 ТУ 6-15-1186—79 Ужгородский завод бытовой химии
Паста шлифовочная ПМА-1 Шлифовка дефектных мест (матовых пятен, мелких цара- пин и др.) окрашенной поверх- Полимерная банка 700 0—80 ТУ 6-10-2068—86 Черновицкий химический за- вод
пости автомобиля
Паста шлифовочная ПМА-2 Полирующая универсальная салфетка «Полир-У» Восстановление блеска и лик- видация дефектных мест (ма- товых пятен, мелких царапин и др.) окрашенной поверхности автомобиля Удаление пыли, придание блес- ка лакокрасочным покрытиям автомобилей Полимерная банка 700 0-80 0—55 ТУ 6-10-2068 —86 ТУ 6-15-07-128—87 Черновицкий химический за- вод Куйбышевский завод быто- вой химии
Защитные средства
Автоантизапотеватель-1 Предотвращение запотевания стекол автомобиля Алюминиевый баллон 160 0—80 ТУ 6-15-1172—84 ПО «Литбытхим»
Автоантикор-2 (паста) Защита днища и крыльев от коррозии Жестяная байка 2500 3—00 ТУ 6-15-1353—82 Стерлитамакский опытно- промышленный нефтехими- ческий завод
Автоантикор битумно-каучу- ковый «Битукас» (паста) Восстановление антикоррози- онного покрытия низа кузова и арок колес Жестяная банка 1200 1300 1—40 1—50 ТУ 6-15-1353—82 ПО «Литбытхим»
Автоантикор для днища ре- зино-битумный (паста) Защита днища и крыльев авто- мобилей от коррозии Жестяная банка 4000 1-82 ТУ 6-15-1353—82 Брова-рский шиноремонтный завод
309
w
о
________ П род б л Ж ен и р
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Автоантикор эпоксидно-кау- чуковый для днища (паста) Восстановление покрытия дни- ща кузова и крыльев автомо- биля, нанесение в качестве противошумного покрытия на полы кузова и багажника, а также антикоррозионная окраска любых других метал- лических поверхностей Жестяная банка 2500 4—20 ТУ 6-15-1303—87 Горьковское оптовое пред- приятие Росхозторга
Автоконсервант порогов «Мовиль», «Мовиль-1» Защита от коррозии скрытых полостей (порогов, корпусов Стеклянный фла- кон ТУ 6-15-1521—86 Ивановское ПО «Химпром»
(жидкость) дверей, стоек, лонжеронов и т. п.), временная защита 850 2—70
Автоконсервант порогов «Мовиль-2» (жидкость) низа кузова и арок колес То же Стеклянный фла- ТУ 6-15-07-118-86 ПО «Литбытхим», ПО
«Азот» (г. Гродно), ПО
800 2—50 «Азот» (г. Куйбышев), Уж- городский завод бытовой
Автоконсервант порогов «Мовиль МЛ-У» (жидкость) То же; кроме того, защита ла- кокрасочных и хромированных поверхностей нижней части ку- зова от коррозионного воздей- Стеклянный фла- кон 800 2—50 ТУ 6-15-07-129—87 химии Долгопрудненский химиче- ский завод тонкого органи- ческого синтеза
Автокраска для резиновых деталей (паста) ствия солей в зимнее время Придание блеска, восстанов- ление цвета шин, уплотните- Жестяная банка 130 1—30 ТУ 6-15-708—77 ПО «Литбытхим»
лей и других резиновых дета- лей и продление срока их службы 200 2—00 •
Автосмазка ВТВ-1 Консервация декоративных и Алюминиевый ТУ 6-15-954—80 ПО «Литбытхим»
неокрашенных, металлических баллон
поверхностей автомобилей; за- щита от окисления клемм акку- 130 0—75
муляторных батарей; смазка
замков, предотвращение их
замерзания (до —40 °C)
Продолжение
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Автосредство «Данга» Защита металлических, лако- Алюминиевый ТУ 6-15-07-127—87 ПО «Литбытхим»
красочных и хромированных баллон
поверхностей нижней части ку- зова от коррозионного воздей- 335 1—50
ствия солей в зимнее время
Автоэмаль черная (авто- Окраска топливных баков, ра- Алюминиевый ТУ 6-15-837—79 ПО «Латвбытхим»
эмаль ПФ-223) диаторов, корпусов воздушных баллон
и масляных фильтров, мелких металлических деталей 330 1—50 -
Антикор 543-3 (паста) Защита днища и крыльев от коррозии Клеенчатый пакет 3000 3—84 ТУ 84-406-14—81 Кемеровское оптовое пред- приятие Росхозторга
Грунтовка для обработки ржавых поверхностей «Фе- Обработка ржавых металли- ческих поверхностей перед на- Стеклянный фла- кон 1—00 ТУ 6-15-07-104—84 Алтайское краевое оптовое предприятие Росхозторга
ран» (жидкость) несением защитных составов, самостоятельное временное по- крытие 450
Мастика антикоррозионная «Битэп» Восстановление антикоррози- онного покрытия днища кузо- Металлическая банка ТУ 6-15-07-110—85 Кемеровское оптовое пред- приятие Росхозторга
ва, дополнительное нанесение на заводские покрытия 4500 8—20
Мастика резинобитумная Защита днища и крыльев ав- Жестяная банка 3—50 ТУ 6-15-07-101—84 Ужгородский завод быто-
«Эластокор» томобилей от коррозии 2500 вой химии
Мастика сланцевая автомо- бильная МСА-3 (паста) Восстановление антикоррози- онного покрытия низа кузова Металлическая банка ТУ 6-15-1353—82 С ла н цеперераб аты ва ющий завод «Сланцы»
и арок колес, их дополнитель- ная защита 4500 i—oU
Резистин МЛ (жидкость) Защита от коррозии внутрен- Стеклянный фла- ТУ 6-15-1333—82 Ужгородский завод быто- вой химии
них металлических поверхно- кон 3—00
стей коробчатых сечений ку- 900
зова легкового автомобиля и
других пустотелых металличе-
ских деталей (порогов, лон-
жеронов, дверей и т. д.)
Продолжение
гн
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие* изготовитель
Состав для ремонта выхлоп- ной системы автомобиля «Тавил» (паста) Заделывание неплотностей, трещин и сквозных разруше- ний на деталях выхлопной си- стемы (кроме приемной тру- бы) Полимерная бан- ка 250 1—20 ТУ 6-15-07-120-86 Казанское ПО «Тасма»
Фосфакор (жидкость) Повышение защитных свойств и долговечности лакокрасоч- ного покрытия автомобилей, гаражей и т. п. за счет предва- рительного фосфатирования поверхности окрашиваемого металла Герметизирую Полимерный флакон 1000 щие средства 1 — 70 ТУ 6-15-1442—84 Кемеровское оптовое пред- приятие Росхозторга
Автогерметик для радиато- Устранение течи воды или Полимерный пе- ТУ 6-15-1296—81 (Минское производственное
ров (паста) антифриза через трещины и неплотности нал (4 таблетки) 0—25 объединение пластмассовых изделий
Автогерметик-прокладка (паста) Замена резиновых, пробковых и картонных прокладок, рабо- тающих в воде, антифризе, маслах, а также герметизация неплотностей Алюминиевая ту- ба 250 1—50 ТУ 6-15-1049—86 Татарское оптовое предприя- тие Росхозторга
Автогерметик универсаль- ный эпоксидный (паста) Заделывание трещин, пор, ра- ковин и других дефектов при ремонте автомобилей, мотоцик- лов, лодок и -т. д., склеивание алюминия, его сплавов, стали любых марок, древесины, пластмассы и других материа- лов (за исключением фторо- пласта и полиэтилена) между собой и друг с другом Комплект в кар- тонной коробке: стеклянный фла- кон с эпоксидной смолой 250 и сте- клянный флакон с отвердителем 250 1—70 ТУ 6-15-865—80 Уфимское ПО «Химпром»
Продолжение
Препарат (агрегатное состояние) Назначение ВИл упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Автопреобразователь ржав- чины (жидкость) Автопреобразователь-1 ржавчины (жидкость) Автосмывка старой краски (жидкость) Автосредство «Унисма-1» Преобразователь ржавчины «Буванол» (жидкость) Вспомогател Преобразование продуктов коррозии на днище, крыльях и других частях кузова авто- мобилей перед нанесением би- тумного покрытия Преобразование продуктов коррозии на днище, крыльях и других частях кузова авто- мобилей перед нанесением би- тумного покрытия Удаление лакокрасочного по- крытия с металлических по- верхностей перед новой по- краской Облегчение отвинчивания за- ржавевших резьбовых соеди- нений, удаление ржавчины, уменьшение и предотвращение процесса коррозии, облегче- ние запуска отсыревших дви- гателей, защита деталей элек- трооборудования от окисления, смазка трущихся поверхно- стей, очистка резиновых и пластмассовых деталей Предварительная обработка прокорродировавших металли- ческих поверхности со слоем продуктов коррозии толщиной до 60 мм перед нанесением лакокрасочного покрытия ьные средства Полимерный ТУ 6-15-1218—80 флакон 1360 1—00 Стеклянный фла- кон 1300 Л—00 Полимерный ТУ 6-15-1218—80 флакон 500 0—60 Стеклянный фла- ТУ 6-15-738—85 кон 1200 1—44 Жестяной баллон ТУ 6-15-1402—83 230 1—70 Алюминиевый баллон 290 1—90 Полимерный РСТЛатвССР 480—79 флакон 500 0—60 ПО «Литбытхим» Черкасский завод химреак- тивов Северодонецкое ПО «Азот» ПО «Литбытхим», Шосткинский завод химре- активов Новосибирский завод бы- товой химии ПО «Литбытхим» ПО «Латвбытхим»
314
Продолжение
Препарат (агрегатное состояние) Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Эксплуатационные средства
Автожидкость шан «Тосол кость) охлаждаю- А-40» (жид- Охлаждение двигателей авто- мобилей «Жигули», использо- вание в теплообменных аппа- ратах, эксплуатируемых при низких и умеренных темпера- турах Полимерная нистра 5000 10000 10000 5000 10000 5000 Полимерный флакон 1000 ка- 5—90 11—80 11—00 6-55 12—00 5-90 1—30 ТУ 6-02-751—78 Дзержинский завод жир- ных спиртов ПО «Ангарскнефтеоргсин- тез», ПО «Пермьнефтеорг- синтез» Дзержинское ПО «Капро- лактам»
Автожидкость охлаждаю- щая «Тосол А-65» Антифриз «Тосол АМ», «То- сол А40М», «Тосол А65М» (жидкости) Антифриз М-40 (жидкость) Охлаждение двигателей авто- мобилей «Жигули», использо- вание в теплообменных аппа- ратах, эксплуатируемых при низких и умеренных темпера- турах Охлаждение двигателей внут- реннего сгорания, а также ра- бочих агрегатов в других теп- лообменных аппаратах, экс- плуатируемых при низких и умеренных температурах Охлаждение двигателей всех типов Полимерная нистра 5000 10000 Полимерная нистра 10000 Стеклянная тыль 10000 Стеклянная тыль 10000 20000 ка- ка- бу- бу- 5-90 8—60 9-00 8—00 8—00 16-00 ТУ 6-02-751—78 ТУ 6-02-751—78 - ТУ 6-01-430—69 ГОСТ 159-52 Дзержинский завод жирных спиртов ПО «Синтез» (г. Дзер- жинск), Павлодарский хими- ческий завод. Московский завод «Полиэтилен» и др. Дзержинское ПО «Капро- лактам» Ставропольское ПО «Ани- лин»
Продолжение
Препарат (агрегатное состояние) • Назначение Вид упаковки, фасовка, г Цена, руб. Технические условия Предприятие- изготовитель
Антифриз М-40 (жидкость) Охлаждение двигателей всех типов Полимерная ка- нистра 5000 10000 5000 Полимерная ка- нистра 2000 10000 7—00 14—00 7-60 2-00 7—60 ГОСТ 159—52 ТУ 498-637—77 Ереванский завод химиче- ских реактивов
Добавка к электролиту акку- мулятора «Импульс» (жид- кость) Продление срока службы ис- правных свинцовых аккумуля- торных батарей Полиэтиленовый флакон 100 1—00 ТУ 6-15-1547—86 Завод «Химреактивкомп- лект» (г. Купавна), Ураль- ский завод химреактивов
Присадка к моторным мас- лам «Экомин» (жидкость) Продление срока службы де- талей двигателя за счет улуч- шения противоизносных, про- тивозадирных и других экс- плуатационных свойств масла Алюминиевый баллон 150 2-00 ТУ 6-15-1567-87 ПО «Литбытхим»
Средство для восстановле- ния свойств антифриза «Отэ ра» (жидкость) Восстановление свойств анти- Полимерный фриза «Тосол А40», «Тосол флакон А40М» после истечения гаран- 1100 тийного срока его эксплуата- ции 2-00 ТУ 6-15-1523—86 Ивановское ПО «Химпром»
Тормозная жидкость «Нева» Для работы в гидравлической Полимерный системе привода тормозов и флакон сцеплений всех марок автомо- 500 .билей, кроме ГАЗ-24, при тем- пературе воздуха от 4-50 до w -50 °C чл — — ТУ 6-01-Н63—78 ПО «Капролактам» (г. Дзер- жинск), Шосткинский завод химреактивов, ПО «Кирнши- нефтеоргсинтез»
Тормозная жидкость «Роса» Тоже Полимерный ТУ 6-05-221-569—87 ПО «Капролактам» (г. Дзер-
флакон жинск)
500 3—20
316
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
3
Гл а ва 1. ТОПЛИВА, СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ
ЖИДКОСТИ.................................................... 10
Топлива............................................................... 10
Общие требования к моторным топливам и их основные эксплуатационные
свойства...................................................... 11
Бензины .......................................................... 13
Дизельное топливо...................................................
Другие виды топлива.................................................
Масла и смазки..........................................................
Моторные масла......................................................
Режимы смазки в двигателях внутреннего сгорания...................
Классификация (обозначение) масел.................................
Условия работы масла в двигателях. Старение моторного масла . .
Эксплуатационные свойства моторных масел..........................
Ассортимент и технические характеристики товарных моторных масел
Синтетические моторные масла......................................
Взаимозаменяемость моторных масел и периодичность их замены ....
Твердые смазочные материалы (покрытия)..............................
Трансмиссионные масла ..............................................
Компоненты трансмиссионных масел....................................
Классификация и ассортимент.......................................
Эксплуатационные свойства.........................................
Пластичные смазки...................................................
Амортизаторные жидкости...........................................>
Тормозные жидкости..................................................
Основные требования ..............................................
Ассортимент и эксплуатационные свойства...........................
Охлаждающие жидкости................................................
Техника безопасности и охрана окружающей среды..........................
Токсичность топлив и других материалов..............................
Пожаро- и взрывоопасность.............................................
Охрана окружающей среды.............................................
Пути экономии горюче-смазочных материалов...............................
Глава 2. ШИНЫ И РЕЗИ НОТЕХНИЧЕСКИЕ,ИЗДЕЛИЯ
Материалы для производства шин и РТИ.............................
Шины.............................................................
Типы шин. Особенности конструкции............................
Маркировка шин, камер и колес................................
Шины ......................................................
Камеры ....................................................
Колеса ....................................................
Технические требования к шинам, камерам, арматуре...........
Шины и камеры.............................................
Арматура..................................................
Причины отказов шин. Профилактика в процессе эксплуатации . .
21
25
26
26
27
30
34
38
43
45
46
49
53
55
61
67
68
68
70
72
77
77
80
80
82
84
86
86
91
91
94
94
96
96
103
104
317
Ремонт шин п дорожных условиях...............................-. , .
Материалы для ремонта............................................... 111
Камерные шины...................................................... Ill
Бескамерные шины................................................... 112
Ремонт шин в стационарных условиях.................................... 113
Определение пригодности покрышек к восстановлению................... 113
Определение пригодности покрышек для ремонта местных повреждений 115
Ближайшие перспективы шинной промышленности........................... 117
Резинотехнические детали автомобилей...................................... 117
Виброизоляционные детали.............................................. 118
Уплотнительные детали................................................. 119
Манжетные радиальные уплотнения (сальники).......................... 119
Уплотнения тормозной системы........................................ 120
Уплотнители резиновые и резиноармированные монолитные и губчатые 120
Ремни вентиляторные.................................................. 121
Рукавные изделия, шланги.............................................. 121
Характерные виды дефектов резинотехнических деталей................... 123
Гл а ва 3. ПЛАСТМАССЫ................................................... 126
Основные типы и свойства пластмасс, применяемых в конструкции автомобиля 127
Полиолефины........................................................... 127
Поливинилхлориды.................................................... 135
Полистирольные пластики............................................... 136
Фторопласты........................................................... 138
Полнметакрилаты....................................................... 139
Полиамиды............................................................ 139
Полиформальдегиды (полиацетали)................•...................... 141
Поликарбонаты ........................................................ 142
Полиэфирные стеклопластики............................................ 143
Фенопласты......................................................... 144
Полиуретаны........................................................... 146
Этролы................................................................ 149
Полифениленокснды..................................................... 149
Выбор полимерных материалов для изготовления деталей автомобилей.......... 151
Методы переработки пластмасс.............................................. 153
Прессование........................................................... 153
Литье под давлением................................................... 154
Экструзия............................................................. 155
Термоформование....................................................... 156
Раздувное (экструзионно-выдувное) формование.......................... 158
Напыление............................................................. 158
Сварка................................................................ 161
Литье без давления (свободная заливка)................................ 164
Контактное формование крупногабаритных изделий из стеклопластиков 167
Механическая обработка пластмасс и деталей из них..................... 168
Причины разрушения и способы восстановления пластмассовых деталей .... 174
Перспективы применения пластмасс в конструкции автомобиля................. 177
Гл а в а 4. КЛЕИ И ГЕРМЕТИКИ..................................,• • • 180
Классификация, свойства и назначение...................................... 181
Клеи и герметики на основе термореактивных полимеров...................... 183
Клеи и герметики на основе термопластичных полимеров...................... 189
Клен и герметики на основе производных акриловой кислоты.................. 189
Клеи и герметики на основе каучуков ...................................... 192
Применение в производстве автомобилей..................................... 196
Применение при ремонте автомобилей........................................ 197
Техника безопасности и охрана окружающей среды............................ 201
Г л а в а 5. ИНТЕРЬЕРНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ............................. 202
Листовые и пленочные материалы . . ................................... 202
Текстильные обивочные материалы.........................................215
Искусственные кожи для отделки интерьера................................219
Прокладочные обивочные материалы....................................... 226
318
По^мерньк- материалы „окрытня,шла автомобиля. . 228
РекомеНда”иаХ'аХнту и уходу за интерьерными материалами. •••• 238
It\ннка безопасности .
Глава 6. СРЕДСТВА ЗАШИТЫ ОТ КОРРОЗИИ..................... 241
Коррозия автомобилей в процессе эксплуатации. Методы защиты . . .
лакокрасочные материалы.................................
Растворители, разбавители, разжижители и смывки....................
Обезжиривающие составы ............................................
Фосфатирующие составы..............................................
Основные лакокрасочные материалы ..................................
Грунтовки и шпатлевки............................
«Вдали.......................................
ТПлифовочные и полировочные материалы..............................
Оценка защитных свойств лакокрасочных материалов .... . . . .
Мастики для защиты кузова . ................................'..........
Защитные составы на нефтяной основе....................................
Консервационные масла .............................................
Консервационные смазки ......................... ..................
Пленкообразующне нефтяные составы ... ..............
Профилактика коррозионных разрушений автомобиля. Ремонт защитных покрытий
Заводская антикоррозионная защита......................................
Основные профилактические мероприятия при эксплуатации.............
Уход за лакокрасочным покрытием кузова. Устранение дефектов........
Восстановление покрытий днища кузова...............................
Профилактический уход за деталями автомобиля.......................
Техника безопасности.............................................. . . ;
241
246
247
250
252
254
256
256
263
264
265
268
268
272
275
280
280
281
282
285
285
286
Гл а в а 7. ХИМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ УХОДА ЗА АВТОМОБИЛЕМ . 288
Классификация автопрепаратов............................................ 289
Моющие средства......................................................... 290
Чистящие средства....................................................... 291
Полирующие средства..................................................... 293
Защитные средства....................................................... 295
Герметизирующие средства................................................ 297
Эксплуатационные средства............................................... 297
Вспомогательные средства................................................ 298
Техника безопасности и охрана окружающей среды.......................... 299
Общие правила........................................................ 300
Меры первой помощи при несчастных случаях............................ 302
Охрана окружающей среды.............................................. 303
СПРАВОЧНОЕ ИЗДАНИЕ
Борис Борисович Бобович, Гарри Владимирович Бровак, Борис
Михайлович Бунаков, Владимир Петрович Дорфман, Лидия Бо-
рисовна Есеновская-Лашкова, Владислав Михайлович Ильин, Се-
мен Анатольевич Либерман, Ананий Иванович Меленчук, Васи-
лий Васильевич Окулов, Валентина Константиновна Пафнутьева,
Николай Николаевич Резчик, Олег Константинович Сланин, Ва-
лерий Васильевич Соколов, Григорий Геселевич Шифрин, Олег
Александрович Шпетный, Анатолий Михайлович Юдин, Алла
Прокофьевна Ямникова
Химики — автолюбителям
Редактор Л. М. Танезер
Техн, редактор Д. Д. Некрасова
Корректор М. 3. Басина
Обложка художника В. И. Меньшикова
,ИБ № 2925
Подписано в печать 28.11.91. Формат бумаги 70X100 1/16. Бумага
офс. № 2. Литературная гарнитура. Офсетная печать. Усл. печ. л.
25,8. Усл. кр.-отт. 52,25. Уч.-изд. л. 26,85. Тираж 100 000 экз. Зак.
968. Цена 8 р.
Ордена «Знак Почета» Издательство «Химия», Санкт-Петербург-
ское отделение. 191186, г. Санкт-Петербург, Д-186, Невский пр., 28
Типография № 2 головное предприятие ордена Трудового Крас-
ного Знамени объединения «Техническая книга» им. Евгении Со-
коловой. 198052, г. Санкт-Петербург, Измайловский пр., 29.
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО „ТИСИ"
A/О „ТИСИ" — это проектно-конструкторская деятельность и науч-
но-технические разработки в области строительства,
эксплуатации нефте- и газопроводов, электрохими-
ческой защиты подземных сооружений.
A/О „ТИСИ" РАЗРАБАТЫВАЕТ:
— программное обеспечение для пользователей ПЭВМ;
— оборудование по производству строительных мате-
риалов;
— технологии производства строительных материалов
из местного сырья.
A/О „ТИСИ" ЗАНИМАЕТСЯ:
— возрождением народных промыслов;
— коммерческой деятельностью.
A/О ,;ТИСИ" — учредитель и акционер Тюменской товарно-фондо-
вой биржи и участник внешнеэкономических свя-
зей — заинтересовано в надежных партнерах.
Генеральный директор A/О „ТИСИ" — Рябченюк Юрий Владимирович —
ждет ваших предложений!
625001. Тюмень-1, ул. Луначарского, 7—220;
телефоны: (8-3452} 26-11-48. 26-20-79;
факс: (3452) 264363
телекс: 735514 PTBSU.