Необходимость введения дисциплины «Эксплуатационные материалы и экономия топливно-энергетических ресурсов» обусловлена потребностью подготовки специалистов широкого профиля в области технической эксплуатации автомобилей, рационального использования топлив и смазочных материалов, применения нетрадиционных видов топлив, методам решения экологических проблем, связанных с загрязнением окружающей среды, израсходованием невосстанавливаемых природных ресурсов.

Курс опирается на такие ранее изученные дисциплины, как «Материаловедение и технология конструкционных материалов» и тесно связан с дисциплиной «Рабочие процессы, конструкция и основы расчета автомобильных двигателей».

Знания по экономии топлива являются частью дисциплины «Эксплуатационные свойства автомобилей».

Для всестороннего анализа вопросов экономии топлива и масел необходимы глубокие знания теории и конструкции существующих и перспективных двигателей и автомобилей, что является особенностью изучаемого курса.

Данная программа построена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

Дисциплина "Эксплуатационные материалы и экономия топливно-энергетических ресурсов" рассматривает классификацию эксплуатационных материалов, их назначение и обозначение; взаимозаменяемость с зарубежными аналогами; различие минеральных и синтетических смазочных материалов, альтернативные топлива.

Задачей курса является формирование практических навыков по нормированию, правилам транспортировки и хранения, рациональному использованию автомобильных эксплуатационных материалов.

Студент должен знать классификацию, маркировку, области применения эксплуатационных материалов, уметь грамотно использовать отечественные и зарубежные автомобильные материалы, иметь навыки планирования сроков замены смазочных материалов и технических жидкостей в процессе технической эксплуатации автомобилей.

Дисциплина предназначена для студентов дневной и заочной форм обучения. На изучение курса отводится 100 часов, которые распределены на 9 разделов. Сроки изучения курса установлены учебными планами (для очной и заочной форм обучения).

Для студентов дневной формы обучения на лекции отводится 34 часа, лабораторные работы – 16 часов, самостоятельную работу – 50 часов.

Для студентов заочной формы обучения на лекции отводится 12 часов, на лабораторные работы – 8 часов, на самостоятельную работу – 80 часов. Предусмотрена одна контрольная работа, которая охватывает 9 разделов курса.

Лабораторные работы проводятся в специализированной в лаборатории № 4403. Для проведения лабораторных работ используется учебное пособие: Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу "Автомобильные эксплуатационные материалы. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС. – 1997. – 65 с.

В течение семестра по итогам защиты выполненных лабораторных работ и тестированию, проводимого на лекционных занятиях студентам выставляют оценки по успеваемости. Курс заканчивается проведением экзамена.

Введение. Классификация эксплуатационных материалов, их назначение и обозначение, взаимозаменяемость с зарубежными аналогами.  

Тема 1. Принципы переработки нефти

Состав нефти.

Основные принципы переработки нефти:

·         прямая перегонка;

·         термический крекинг;

·         каталитический крекинг;

·         термический риформинг;

·         каталитический риформинг;

·         изомеризация;

·         алкилирование;

·         полимеризация.

Основные способы очистки:

·         очистка щелочью;

·         очистка серной кислотой;

·         очистка с помощью растворителей (селективная очистка);

·         депарафинизация;

·         адсорбционная очистка;

·         гидроочистка.

Основные процессы переработки твердых горючих ископаемых в жидкие топлива: коксование, полукоксование; деструктивная гидрогенизация.

Тема 4. Общие требования к топливу для карбюраторных
двигателей

Четыре группы требований, которые предъявляют карбюраторные двигатели к качеству применяемого топлива:

1. топливо должно обеспечивать создание однородной топливовоздушной смеси необходимого состава при любых температурных условиях;

2. топливо-воздушная смесь должна сгорать с возможно большей полнотой за отведенный промежуток времени;

3. не должно возникать затруднений при транспортировке, хранении и подаче топлива по системе питания в двигатель при любых климатических условиях;

4. Топливо должно быть недорогим, по возможности нетоксичным и производство его должно быть обеспечено широкими сырьевыми ресурсами.

Коэффициент избытка воздуха, нормальная богатая и бедная топливо-воздушная смесь. Способы получения горючей смеси в поршневых двигателях внутреннего сгорания: карбюрацией и непосредственным впрыском бензина в цилиндры двигателя. Преимущества непосредственного впрыска. Статическое и динамическое испарение бензина. Определение давления насыщенных паров бензина методом Рейда и методом Валявского и Бударова. Зависимость скорости испарения топлива от коэффициента диффузии паров топлива в окружающую среду. Влияние скрытой теплоты испарения (теплоты парообразования) на процесс испарения топлив. Плотность и вязкость бензина. Высшая и низшая теплота сгорания топлив. Анилиновая точка.

Тема 6. Антидетонационные свойства, фракционный
состав бензинов

Определение октанового числа бензинов моторным и исследовательскими методами. "Чувствительность" бензина. Фактическое октановое число автомобильного бензина. Требования автомобильных двигателей к детонационной стойкости бензинов. Оценочная величина падения мощности двигателя для определения допустимого снижения антидетонационных требований двигателей. Антидетонационные присадки. Особенности применения этилированных бензинов. Фракционный состав и его влияние на пусковые свойства карбюраторного двигателя. Влияние фракционного состава на образование паровых пробок в системе питания, на прогрев и приемистость на износ двигателя и экономичность его работы, на горячий пуск и работу двигателя на холостом ходу, на обледенение карбюратора.

Тема 7. Химическая стабильность, склонность к образованию отложений в двигателях, коррозионная агрессивность, низкотемпературные свойства и ассортимент бензинов

Склонность бензинов к окислению. Антиокислительные присадки к бензинам. Антиокислители: древесносмольный, Ф4-16 и парооксидифениламин. Образование отложений в системе питания, во впускной системе двигателя. Нагарообразование в камерах сгорания. Коррозионные свойства бензинов. Коррозия деталей двигателя продуктами сгорания сернистых бензинов. Температура помутнения, растворимость воды в бензинах. Содержание серы, тетраэтилсвинца в товарных автомобильных бензинах.

Тема 8. Общие требования к дизельному топливу, смесеобразование и сгорание

Преимущества и недостатки дизельных двигателей с точки зрения процесса смесеобразования  горючей смеси. Влияние вязкости, фракционного состава, давления насыщенных паров и поверхностного натяжения дизельного топлива на процесс смесеобразования.

Цетановое число. Зависимость между величинами цетанового числа и дизельного индекса. Зависимость цетанового числа топлива от его октанового числа.

Тема 9. Склонность к образованию отложений в дизельных двигателях, коррозионная агрессивность, низкотемпературные свойства и ассортимент дизельных топлив

Влияние содержания серы на нагарообразование. Йодное число топлива. Зольность, коксуемость дизельных топлив (ДТ). Коррозионные свойства ДТ. Содержание меркантановой серы в товарных ДТ. Коррозия деталей двигателя продуктами сгорания сернистых дизельных топлив. Низкотемпературные свойства ДТ. Температура помутнения, застывания ДТ. Депрессорные присадки. Классификация товарных дизельных топлив.

Тема 10. Состав и свойства газообразных топлив, сжатые, сжиженные газы, особенности применения газообразных топлив

Природные, попутные, заводские газы. Разделение газообразных топлив на две группы: сжатые и сжиженные газы. Особенности применения газообразных топлив.

Тема 11. Основные требования к качеству масла

Вязкостные (полимерные), депрессорные, моющие и диспергирующие, противоокислительные, противопиттинговые, противокоррозионные, противоржавейные, противопенные, многофункциональные присадки.

Тема 12. Вязкостные, противоокислительные, моющие, противоизносные, противокоррозионные, противопенные свойства масел для двигателей

Зависимость вязкости масла от давления. Индекс вязкости (ИВ). Выбор оптимального уровня вязкости для двигателей. Разбавление масла топливом. Улучшение низкотемпературных свойств масла с помощью депрессорных присадок. Нагары, лаки, шламы. Зольные и беззольные моющие присадки. Щелочность масел. Моющий потенциал масла. Противозадирные, противоизносные свойства масел. Коррозионность масел. Три способа подавления коррозионных процессов в двигателе. Противопенные свойства масел. Различия минеральных и синтетических смазочных материалов.

Тема 13. Стабильность и возможность смешения масел разных
марок, старение масла в двигателях, ассортимент масел
для двигателей

Стабильность масле при хранении. Возможность смешения масел для двигателей разных марок друг с другом. Старение масла в двигателях: вязкость, зольность, кислотное число, щелочность механические примеси, сроки смены масла. Классификация масел по ГОСТ, по SAE, по API. Соответствие классов вязкости по классификации ГОСТа и SAE. Товарные масла карбюраторных, дизельных двигателей, взаимозаменяемость их с зарубежными аналогами.

Тема 14. Условия работы масел, эксплуатационные свойства,
ассортимент трансмиссионных масел. Масла
для гидромеханических передач

Условия работы масел в зависимости от типа передач. Температурный режим работы масла в трансмиссии. Эксплуатационные свойства масел. Подразделение трансмиссионных масел в зависимости от сезонных и климатических условий. Требования к маслам для гидромеханических передач.

Тема 15. Состав пластичных смазок и их производство, эксплуатационные свойства и методы их оценки, ассортимент пластичных смазок, клеев и герметиков

Строение пластичных смазок. Загустители. Мыльные смазки. Углеводородные смазки. Температура каплепадения смазок. Предел прочности, вязкость смазок. Пенетрация. Антикоррозионные и защитные свойства смазок. Коллоидная и химическая стабильность смазок. Ассортимент пластичных смазок, клеев и герметиков.

Тема 16. Пусковые, охлаждающие жидкости, жидкости для гидравлических передач, моющие составы, электролит

Пусковые жидкости для дизельных и карбюраторных двигателей. Вода, жесткость воды. Умягчение воды. Низкозамерзающие охлаждающие жидкости. Особенности этиленгликолевых антифризов. Антикоррозионные присадки в антифризах. Жидкости для гидравлических передач. Тормозные жидкости на гликолевой основе. Амортизаторные жидкости. Электролит. Средства для ухода за лакокрасочными покрытиями и области применения. Средства защиты от коррозии. Средства для мойки, очистки, окраски.

Тема 17. Изменение качества топлив, смазочных материалов и жидкостей при хранении, заправке и применении. Пути экономии эксплуатационных материалов

Химические изменения. Испарения и потери. Обводнение. Попадание механических примесей. Экономия топлив. Экономия масел. Экономия пластичных смазок. Экономия тормозных жидкостей. Восстановление качества топлив и регенерация масел. Утилизация горюче-смазочных материалов. Отчетная документация.

Работа № 1.

Определение расхода энергии на перемешивание масел в мешалках.

Работа № 2.

Определение кинематической вязкости масла.

Работа № 3.

Определение кинематической вязкости автомобильных дизельных топлив.

Работа № 4.

Определение констант процесса фильтрования масла.

Работа № 5.

Определение оптической плотности и концентрации антифриза.

Работа № 6.

Определение температуры вспышки нефтепродуктов.

Работа № 7.

Определение плотности нефтепродуктов.

Работа № 8.

Определение температуры замерзания и содержания гликоля в антифризах.

Кроме лекций и лабораторных работ в программе курса для студентов дневной формы обучения для закрепления теоретических знаний предусмотрено выполнение одного домашнего задания.

Тема выбирается студентами из предложенного списка согласно пункту 3.1. настоящей программы.

Для студентов заочного отделения темы самостоятельных работ выполняются в виде контрольной работы, которая оформляется, регистрируется в институте заочного и дистанционного обучения и защищается во время консультаций. Тема выбирается согласно двум последним цифрам зачетной книжки студента, в соответствии с пунктом 3.1.