Сертификат TUV Главная Премия инноваций немецкой экономики 2008Победитель Конкурса инноваций
 

Статья для Автоваза - Борисов Б.Б


Главная Технология Документы Результаты Пресса Партнёры Прайс-лист Связь
 

Термодинамические процессы диссипации энергии трения и самоорганизующиеся наносистемы

Борисов Б.Б., ЗАО «Инновационные технологии», Москва

В 2003 году была поставлена задача создать нанопорошок, который будучи доставленным к трущимся поверхностям деталей создаст в работающем двигателе на поверхностях самоорганизующуюся, самоочищающуюся структуру по принципу диссипативных структур лауреата Нобелевской премии по химии за 1977 г. И.Р.Пригожина, установившего и доказавшего возможность высокой самоорганизации физических и химических систем в термодинамически неравновесных процессах. Иными словами часть энергии двигателя, которая ранее расходовалась на преодоление сил трения, а следовательно на паразитный нагрев деталей и их физический износ, частично направляется на создание и поддержание самоорганизующейся структуры с низким коэффициентом трения и увеличение полезной работы двигателя.

Практическая реализация поставленной задачи показала следующее. Введение в смазывающее масло двигателя нанопорошка улучшает физикомеханические свойства деталей, в граничных областях поверхностей трущихся деталей происходят процессы ликвидации водородного охрупчивания металла и значительное упрочнение поверхности. На поверхности деталей образуется самоорганизующаяся структура достаточной толщины и оптимальной геометрии, компенсируется износ деталей и повышается прецизионность кинематических пар. Термодинамические характеристики двигателя изменяются в лучшую сторону. В целом для бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания это приводит к изменению условий сгорания горючего, увеличению и выравниванию компрессии по всем цилиндрам, значительному снижению токсичности отходящих газов, снижению шумности работы двигателя, т.е. появляются прямые предпосылки к решению двух важнейших экологических задач – уменьшению загрязнения воздуха и снижению шумности двигателей автомобилей. Для практического применения нанопорошка необходимо было еще ответить на вопросы о времени наработки поверхности, устойчивости получаемых результатов и продолжительности полученных эффектов. Не обошлось и здесь без приятных неожиданностей: самоорганизующиеся поверхности.

строились и достигали устойчивых оптимальных показателей в прямой зависимости от нагрузки двигателя и время получения первичного эффекта составляло 10-15 минут штатной работы двигателя, значительного - 70-80% от максимально возможного до 5 часов и полного до 50 часов и более работы двигателя. В дальнейшем достигнутые показатели сохраняли свои значения на все время эксплуатации двигателя.

На основании полученных результатов в конце 2005 года ЗАО «Инновационные технологии» г. Москва выпустило промышленную партию высокодисперсного нанопорошка состоящего из простых химически чистых материалов для формирования антифрикционных покрытий трущихся поверхностей кинематических пар со свойствами самоорганизации и самоочищения, который получил аббревиатуру Композиция «БКБ».

Отличительной чертой этого продукта во-первых является полное отсутствие в нем каких либо компонентов и минералов природного происхождения, органических соединений и других химически активных элементов; во-вторых количество нанопорошка в масле двигателя составляет 0,001% или в весовых соотношениях 1 : 100 000. Даже определение присутствия нанопорошка в масле является сложной задачей т.к. его на два порядка меньше чем любых других примесей. Столь малое количество порошка и значительные макроэффекты убедительно подтверждают наличие процессов наноуровня. Одного килограмма порошка достаточно для приведения в порядок десяти тысяч двигателей легковых автомобилей.

Испытания продукта под маркой MSH Motor Renovator NanoVit, проведенные в системе сертификации TUV в ФРГ в апреле – мае 2006 года, показали следующие стабильные результаты:

  • полная очистка двигателя от всех загрязнений;
  • непрерывная защита поверхностей трения от износа;
  • снижение СО в 5 раз, СН в 3 раза в выхлопных газах;
  • оптимизация мощностных характеристик двигателя, снижение расхода топлива;
  • уменьшение шума работы двигателя на 0,5 Db;
  • сохранение смазывающих свойств моторного масла в процессе работы двигателя.

Полностью подтверждены заявляемые экологические параметры эффективности данного продукта для автомобильного транспорта и выдан сертификат эффективности TUV.

Главный вопрос, который будут приводить как контраргумент предлагаемого пути решения экологической обстановки – это отсутствие в регламентах технического обслуживания автомобилей разделов о применении нанопорошка или даже прямые запреты производителей о применении масел с какими-либо дополнительными «присадками». Такая постановка вопроса справедлива и правильна, но при этом почему-то забывают, что в основе подобных запретов лежат количественные показатели и когда количество дополнительного «присадочного продукта» составляет от 1% до 10-25% к объему масла в двигателе, то с этими запретами нельзя не согласиться.

В тоже время любое масло у любого производителя содержит определенное количество посторонних примесей (в том числе твердых) и это регламентировано ГОСТами или фирменными стандартами и все положительные рекомендации о применении масел естественно подразумевают, что состав этих примесей не регламентирован, а ограничено только их количество.

В этом и есть ответ на этот казалось бы «незыблимый» запрет производителей автомобилей. Количество нанопорошка составляет 10% от посторонних примесей чистого масла и это количество не является контролируемой и регламентируемой величиной и качественным показателем, учитываемым в каких-либо технических регламентах, рекомендациях и запретах.

Для сравнения один кубический метр воздуха, засасываемый в двигатель при его работе содержит до 500 мг пыли, которая частично попадает в масло и накапливается в нем. Количество нанопорошка в масле двигателя в десять раз меньше чем пыли в одном кубометре воздуха. Справочно: за один час легковой автомобиль расходует до 8,0 кубометров воздуха.

При обсуждении результатов испытаний продукта MSH Motor Renovator NanoVit на Франкфуртской выставке «Автомеханика» 15 сентября 2006 г. специалистами TUV было высказано мнение, что применение этого продукта для обработки двигателей легковых автомобилей без катализаторов в системе отвода выхлопных газов позволяет получить показатели на уровне требований норм ЕВРО-4 и применение этого продукта будет рекомендовано европейским производителям автомобилей (по их запросам), испытывающим проблемы с экологическими показателями своих изделий.


Москва, сентябрь, 2006 г.