АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЗАПИСКА
В настоящее время наиболее востребованной по объемам производства и наиболее разнообразной по ассортименту является группа моторных масел для бензиновых и дизельных двигателей, а также для моторов, работающих на газовом топливе.
Товарные масла обычно состоят из нефтяной или синтетической основы и специальных присадок, улучшающих определенные свойства основы. Кроме присадок в масла вводят различного рода добавки, которые чаще всего используют для восстановления изношенных локальных участков на поверхности деталей до номинальных (исходных) размеров и, в итоге, для повышения долговечности деталей и увеличения работоспособности трибосопряжений в целом.
В моторных маслах может присутствовать присадок: 3-15 масс. % моющих; 1-2% диспергирующих; до 2% антиокислительных и противоизносных; до 1% антикоррозийных, а также определенное количество вязкостных, депрессорных, антипенных и защитных.
Возрастающие требования к качеству масел обусловили создание многофункциональных присадок, которые заметно повышают эксплутационные свойства масел и представляют из себя пакет присадок.
Широко известны следующие группы присадок в смазочные композиции:
- полимерные антифрикционные;
- реметаллизанты;
- препараты на основе хлорпарафиновых соединений;
- тефлоносодержащие
Наиболее многочисленную группу представляют ремонтно-восстановительные препараты (РВП), реметаллизанты (металлоплакирующие соединения) и природные геомодификаторы трения, главным образом серпентиновой группы.
Для увеличения технико-экологических показателей используют кондиционеры поверхности, слоистые присадки-модификаторы.
Анализ результатов использования смазочных композиций с перечисленными выше присадками не дают однозначного ответа о безусловной пользе той или иной присадки в смазочную композицию.
При положительных эффектах по повышению износостойкости трибосопряжений, снижении потерь энергии на преодоление трения, расхода топлива и смазочных материалов появляется неудовлетворительный состав выхлопных газов, усиливается коррозия металлов, забиваются масляные клапаны, из-за появления защитных пленок плохо отводится тепло из зоны трения, не говоря уже о высокой стоимости вводимых компонентов.
Группой российских ученых во главе с лауреатом Нобелевской премии по химии за 1977 год И.Р. Пригожиным была разработана технология получения нанодисперсных порошков и их активация, которые будучи доставленными в моторные масла создают на поверхностях деталей работающего двигателя износостойкие планированные поверхности толщиной около 100 нм. За счет этого формируется оптимальная шероховатость, залечиваются дефекты на поверхностях трения.
В целом для двигателей внутреннего сгорания, как показывают различные испытания и эксперименты, применение нанодисперсных добавок заметно увеличивает термодинамические характеристики их работы в части повышения мощности, увеличения и выравнивания компрессии по всем цилиндрам, снижения шумности и значительному снижению токсичности выхлопных газов.
Компания ООО "Базис" (Ваzis LLS) - Россия, г.Уфа представила на рынок трибологический продукт "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant"), предназначенный для снижения внутренних механических потерь и защиты от износа в машинах и механизмах ( ТУ 0257-002-82039486-2010), содержащий сверхчистую смесь материалов ("PolуVit-Bazis" - разработка Компании ООО "Базис" (Ваzis LLS) ) - оксиды алюминия (Al2O3) , кремния (SiO2), и технического (аморфного) углерода с однородной дисперсностью в размере (в среднем 20 нанометров).
Для существенного снижения затрат по производству нанодисперсных порошков впервые применена технология их производства химическим способом, исключающим использование энергозатратных высокооборотных измельчителей и дорогостоящую сепарацию.
Для получения однородной системы взаимно-несмешиваемых веществ "масло-нанодисперсные порошки" применена, специально разработанная для этих целей, технология гидродинамической кавитационной гомогенизации, что позволило получить нанопродукт с новыми высокими трибологическими и потребительскими свойствами.
Масла при эксплуатации с данным продуктом не меняют своих физических и химических свойств, что позволяет увеличить их ресурс использования в 2 - 3 раза.
В рабочем режиме двигателя образуется стойкая кластерная система "масло - нанодисперсные порошки" в виде микрошариков, чем обеспечивается существенное снижение коэффициента трения.
В результате применения нанопродукта "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") на рабочих поверхностях создается многослойный самоорганизующийся антифрикционный слой, обладающий высокими противоизносными, а также, диэлектрическими свойствами, способствующими снижению электрохимической коррозии, коэффициент трения уменьшается до значений не выше 0,0006.
Проведенные исследования и эксперименты при введении "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") в системы смазки различных типов двигателей и механизмов показывают номинально следующие стабильные результаты:
| Проведенные исследования и эксперименты при введении "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") в системы смазки различных типов двигателей и механизмов показывают номинально следующие стабильные результаты: |
| |
снижение внутренних механических потерь |
до 25 % |
| |
снижение расхода топлива (углеводородное топливо) |
до 7-10% и более |
| |
продление сроков эксплуатации масел и смазок |
до 1,5-2 раз и более |
| |
снижение вредных выбросов в атмосферу (СО и азотноокисные соединения) |
до 25% и более |
| |
увеличение межремонтного ресурса |
до 2 сроков и более |
Отмечается, также, повышение давления масла, мощности двигателя до 7-10%, стартовой скорости транспортного средства, повышение и выравнивание компрессии.
Нанопродукт "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") обладает высокими моющими свойствами, этот эффект возникает уже в первые часы работы ДВС, механизма.
"ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant"), на сегодня, фактически, возглавляет ряд, созданных в последние годы, трибологических продуктов наноуровня в области трибологии по способу его производства (химический способ).
Эффект от применения нанопродукта "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") сохраняется в течение не менее 1-1,5 лет.
"ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") более чем на 30%-40% ниже стоимости аналогов, произведенных энергетическим методом производства.
Окупаемость расходов, в результате внедрения данной технологии - 3-4 месяца эксплуатации транспортных средств, а также, любого другого оборудования, работа которого, неизбежно, связана с трением.
Нанодисперсные нанопорошки гигроскопичны и при введении их в жидкость обладают способностью агломерироваться (слипаться в сгустки), поэтому простое механическое перемешивание для придания однородности составам крайне неэффективно, в связи с чем были разработаны компактные гидродинамические диспергаторы-активаторы (гидродинамические кавитационные гомогенизирующие устройства - ГКГУ) для гомогенизации смесей нанодисперсных порошков и масел (густых смазок), а горловины емкостей для хранения нанопродуктов запаиваются размерными вырубками из алюминиевой термофольги индукционным запаивателем.
По российским стандартам нанодисперсные порошки, и сам трибологический нанопродукт "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant"), относятся к 3-ему (третьему) классу опасности, при попадании на кожу человека просто смываются водой.
Трибологический нанопродукт "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") имеет государственную сертификацию в РФ.
Стоимость трибологического продукта "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") с содержанием 1 гр. Композиции нанодисперсных порошков "ПолиВит-Базис" ("PolуVit-Вazis") составляет $290,00, или 2320,00 грн.
Для обработки одного автомобиля (двигатель и трансмиссия) с объемом двигателя 1,5-2,0 м3 в среднем потребуется трибологического продукта "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") с содержанием до 0,21 гр. Композиции нанодисперсных порошков "ПолиВит-Базис" ("PolyVit-Вazis"), что составит в среднем до $60,90 или 487,00 грн.
Расчетное содержание трибологического продукта "ПолиВит-лубрикант" ("PolyVit-lubriсant") в рабочем масле автомобиля будет составлять 0,03 гр./литр. В качестве носителя может быть использовано штатное масло автомобиля, или нейтральное масло (индустриальное масло И40А).
Повторную обработку автомобиля рекомендуется провести через 1-1,5 года его эксплуатации.