Интереснейший продукт нанотехнологий, которым пользуюсь уже более двух лет.
Что побудило к созданию темы? Да то что это именно ОН - продукт для продления срока службы масла ( 50-100 тыс. км. и более). Тут поподробнее .... на одной заливке масла несколько лет!
В разы продление срока службы деталей двигателя и коробки передач. Экономия топлива - и неплохая экономия!!!
В условиях ПА, БП, ЛП и прочих ..ецов идеально (при наличии топлива)))
Лучше разработчика никто не расскажет
http://rutube.ru/video/927338855a165caac72a77060b6402e1/
http://rutube.ru/video/3ceaa51193b9dc707062e5d0803663fa/
http://rutube.ru/video/637b0f2678ea5967e94db3c617e85620/
http://rutube.ru/video/96600cfd538188163a48a5be3153567e/
http://rutube.ru/video/4e336c8bf244c6258236f32b4550c405/
---------- Сообщение добавлено в 10:50 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 10:44 ----------
Нановит (теория и практика) научно-популярный очерк
Что побудило к созданию темы? Да то что это именно ОН - продукт для продления срока службы масла ( 50-100 тыс. км. и более). Тут поподробнее .... на одной заливке масла несколько лет!
В разы продление срока службы деталей двигателя и коробки передач. Экономия топлива - и неплохая экономия!!!
В условиях ПА, БП, ЛП и прочих ..ецов идеально (при наличии топлива)))
Лучше разработчика никто не расскажет
http://rutube.ru/video/927338855a165caac72a77060b6402e1/
http://rutube.ru/video/3ceaa51193b9dc707062e5d0803663fa/
http://rutube.ru/video/637b0f2678ea5967e94db3c617e85620/
http://rutube.ru/video/96600cfd538188163a48a5be3153567e/
http://rutube.ru/video/4e336c8bf244c6258236f32b4550c405/
---------- Сообщение добавлено в 10:50 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 10:44 ----------
Нановит (теория и практика) научно-популярный очерк
Нановит (теория и практика) научно-популярный очерк
Чтобы понимать друг друга, нужно хотя бы говорить на одном языке.
- О чем это Вы? ...
( из диалога в Интернете)
Введение
Тысячелетия назад величайшим изобретением человечества стало колесо и впервые появилось искусственно созданное техническое устройство. Оно содержало все элементы современной конструкции: собственно колесо; ось, на которую это колесо одевалось; примитивный (кожаный) подшипник скольжения; смазку и стопор, чтобы колесо не соскакивало с оси. Появилась так называемая кинематическая пара и проблема снижения трения или правильнее снижения внутренних механических потерь и уменьшения скорости износа деталей встала в полный рост. Пока скорости относительного перемещения деталей в кинематических парах были низкими обходились относительно простыми конструкциями и материалами, но с появлением паровых машин, двигателей внутреннего сгорания, электродвигателей и сложных трансмиссий ситуация коренным образом поменялась. Проблемы трения и износа стали тормозом в развитии техники, возникла специальная наука – трибология, появилась масса исследовательских центров по указанным проблемам. Во второй половине 20 века во всех промышленно развитых странах мира были приняты национальные программы по трибологии, началось государственное финансирование этих исследований.
Что же побудило человечество уделить этой проблеме столько внимания?
Два аспекта этой проблемы достойны внимания и имеют конкретные количественные оценки:
Во-первых «Износ». Ежегодно в мире прямые потери от износа машин и механизмов составляют около одного триллиона евро и их надо постоянно восполнять, расходуя на это человеческие ресурсы, громадные количества углеводородного сырья, природных ископаемых, засоряя атмосферу и водные ресурсы планеты и самое важное необходимо восстанавливать оборудование, станки, инструменты на которых выпускаются новые узлы и детали, взамен изношенных. Техногенная система работает сама на себя, на поддержание своего существования, за счет ускоренного расходования ресурсов. Она имеет в своем развитии точку «насыщения», когда ресурсов хватит только на поддержание достигнутого уровня развития, а далее спад или переход на качественно другой уровень жизни цивилизации. ( Прогресс или регресс? Вот в чем вопрос.)
Во-вторых «Внутренние механические потери». Самые совершенные двигатели внутреннего сгорания тратят от 12 до 20% углеводородного горючего на преодоление своих собственных внутренних механических потерь, плюс не менее 10% потерь в трансмиссии, а в сумме до 30% горючего расходуется на преодоление трения и износ деталей двигателя и трансмиссии. На сегодня в мире сотни миллионов автомобилей, речной и морской транспорт, дорожностроительная техника, сельскохозяйственная техника, электростанции. Сотни миллиардов литров горючего сжигается в двигателях ежегодно и из них до одной трети для преодоления внутренних потерь, т.е. это тот расход, который необходимо свести к минимуму. Один процент снижения внутренних потерь в машинах и механизмах приводит к экономии миллиардов литров горючего, в воздух не выбрасываются десятки миллиардов литров парниковых газов и вредных веществ.
Экономятся миллионы тонн нефти, запасы которой ограничены и невосполняемы.
Как решаются эти проблемы мы рассмотрим на примере конкретного продукта под торговой маркой «Нановит», созданного в последние годы с использованием нанодисперсных порошков. Продукт можно применять в системах смазки всех машин и механизмов.
NanoVit Motor Renovator – продукт для применения в системах смазки бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания.
Продукт проверен на эффективность и сертифицирован TUV THURINGEN сертификат номер 8141.076.06.44.
Описание продукта
Продукт представляет собой суспензию нанодисперсных порошков диоксида кремния, триоксида алюминия и терморасщепленного кислотоинтеркалированного графита в базовом моторном масле SAE 10W-40 DIN 51511. Средняя размерность частиц композиции нанопорошков составляет 14 нанометров. Площадь поверхности частиц достаточно велика и составляет 156 квадратных метров на один грамм нанопорошка.
Продукт расфасован в две бутылки емкостью по125 мл. В каждой бутылочке находится по 0,05 грамма нанодисперсного порошка. Нанопорошок в виде концентрата при фасовке индивидуально вводится в каждую бутылку, что гарантирует его количество в каждой дозе продукта. Предполагается, что комплект из двух бутылок вводится в двигатели с рабочим объемом не более 2,5 литров и с количеством масла в системе смазки до 5,0 литров. Рабочая концентрация нанодисперсных порошков в масле двигателя после введения составляет 0,001-0,002%, что в сто раз меньше прочих примесей.
Разделение комплекта на две части обусловлено сильным моющим действием продукта, необходимостью заменить через короткое время после введения первой бутылки продукта масляный фильтр, а в некоторых случаях и само масло, при этом часть продукта выносится из двигателя.
Состав продукта
Моторное масло.
Продукт сам есть суспензия нанопорошков в моторном масле и вводится он в систему смазки, в моторное масло, поэтому следует кратко остановиться на моторных маслах.
Основные свойства моторных масел определяются их способностью уменьшать трение между трущимися поверхностями деталей, снижать износ трущихся поверхностей, предотвращать их сваривание и заедание, охлаждать детали, защищать их от коррозии и загрязнения углеродистыми отложениями и самое главное сохранять эти свойства во всем диапазоне температур и нагрузок максимально возможное время.
При производстве моторных масел используют базовые масла, к которым для получения товарных продуктов добавляют присадки, составляющие до 25% их весового количества. Применяют базовые масла трех типов: минеральные, синтетические и частично синтетические. Синтетические масла занимают более 30% рынка моторных масел.
Основную проблему для потребителей представляет не тип масла, а степень очистки базового масла от углеводородов, склонных к образованию твердых нерастворимых отложений на стенках маслопроводов, нагаров и лаков в зонах трения.
Моторные масла классифицируются по вязкости и эксплуатационным свойствам, на рынке представлены десятки видов масел и с определенной периодичностью появляются новые виды, что говорит о сложности проблемы создания некой «универсальной» смазки.
Независимо от типа масла пакеты стандартных присадок к ним содержат более 15 видов конкретных присадок, основные из них это: вязкостные или загущающие, корректирующие вязкостно-температурную характеристику масла; моющие и диспергирующие присадки; депрессорные, антиокислительные, антикоррозионные, противопенные; улучшающие смазывающие свойства масла; антифрикционные, противоизносные и противозадирные присадки, консервационные и др.
Следует заметить, что антифрикционные и противоизносные присадки в товарном масле составляют 3-5% , а «Нановит» в три, пять тысяч раз меньшее количество, что напрямую говорит о совершенно другом механизме его действия.
«Нановит» совместим с любым видом масла, в силу своей химической пассивности не вступает во взаимодействие с пакетом стандартных присадок и не меняет свойств товарного масла.
Композиция нанопорошков
Необходимо пояснить почему были выбраны именно эти вещества для создания продукта и почему в нанодисперсной форме и какие принципы нанотехнологий при этом использовались.
Диоксид кремния { SiO2 }n - нанодисперсный кремнезем в виде полимерных частиц с реакционно способными силанольными группами на своей поверхности.
Из предыдущих опытов, проводившихся учеными в разных странах и в разное время, с различными присадками, содержавшими кремний, было известно следующее:
разложение молекул присадки во фрикционной зоне сопровождалось образованием снижающих трение и износ трибополимеров, а также силицированием поверхностей трения. Ренгеновский микроанализ пятен износа показывал наличие в них кремния. Подтверждалось образование в зоне трения кремний органических продуктов Si-O-C.
на спектрограмме масла после испытаний обнаруживалось резкое снижение пика Si-O, что подтверждало его разрушение и внедрение кремния в поверхности трения и участие в образовании трибополимеров.
моторные испытания показывали наличие моющего диспергирующего действия наряду с антифрикционным и противоизносным. Было обнаружено улучшение окислительной стабильности и отсутствие отрицательного влияния присадок на коррозионность моторного масла.
повышенная адсорбционная способность молекул присадок на ювенильных участках поверхностей трения, что имеет важное значение для модификации поверхностного слоя металла.
Триоксид алюминия {Al2O3} – нанодисперсный порошок лейкосапфира.
При росте нагрузок в зонах трения происходит разрыв связей алюминий-кислород и атомы алюминия замещают атомы железа на поверхности, образуется поверхностный слой, представляющий собой твердый раствор с иной пластичностью. В поверхностном слое металла образуются оксиды и карбиды алюминия и железа, что меняет его износостойкость. Количество железа уменьшается до 70%, а количество алюминия и углерода увеличивается до 12% и 17% соответственно.
Адсорбционное модифицирование алюминием кремнезема приводит к появлению амфотерных свойств его поверхности, что расширяет возможности использования кремнезема в композициях с полимерами.
Терморасщипленный кислотоинтеркалированный графит {С} – аморфная форма .
В масле частицы являются центрами образования мицелл при повышении температуры, а на поверхностях трения участвуют в образовании износостойкого слоя.
Необходимо особо подчеркнуть, что все упомянутые вещества находятся в нанодисперсной форме и имеют другие физические свойства, чем их макроаналоги- кварцевый песок, глинозем и кристаллический графит, и с которыми во всех автомобилях ведется принципиальная борьба с помощью масляных, воздушных и топливных фильтров. Размер частиц и их количество исключают возможность появления абразивного износа деталей.
Какие задачи решались при создании «Нановита»?
Во-первых, создать в масле возможность появления кластеров – трехмерных структур молекул масла в центре которых находятся наночастицы оксида кремния, причем этот процесс протекает тем интенсивней, чем выше нагрузка на двигатель, т.е. чем выше температура и давление. Масло адаптируется под термодинамические условия эксплуатации изменением своей физической структуры. Части разрушенных молекул масла, имея на своих концах активные незаполненные связи, встраиваются в кластеры чем компенсируется износ и старение масла, сохраняются смазывающие свойства продлевается срок службы. Обеспечить штатные условия гидродинамического трения в максимально широком диапазоне нагрузок и оборотов двигателя в условиях реального износа деталей. Снизить внутренние механические потери двигателя.
Во-вторых, создать условия для постоянной модификации поверхностей трения с целью сохранения тончайшего пластичного слоя, принимающего на себя все напряжения сдвига при трении поверхностей металлов. Это должно достигаться созданием «положительных» дислокаций Si, O, Al, C, в поверхностном слое, образованием оксидов и карбидов, что позволит минимизировать скорость износа «приработанной» поверхности. «Нейтрализовать» ювенильные поверхности металла, интенсивно влияющих на развитие химических реакций в масле.
В-третьих, создать на поверхностях трения прочную пленку масла и трибополимеров связанную с частицами оксидов кремния и алюминия, внедренными в поверхность металла. Исключить возможность сухого трения.
Чтобы понять, почему используются нанопорошки и нанотехнологические принципы, следует остановиться на описании процессов в открытых термодинамических системах с внешним источником энергии. В примере с двигателем внутреннего сгорания энергия топлива тратится по трем направлениям:
от 20 до 40% на паразитный нагрев двигателя и в конечном итоге на нагрев окружающей среды;
до 30% на преодоление внутренних механических потерь в двигателе и трансмиссии и так же на нагрев деталей и износ поверхностей трения;
до 50% преобразуется в механическую работу движения автомобиля.
В двигателе образуется значительное количество «свободной» энергии, до 50% от энергии топлива, не используемой позитивно и выбрасываемой в окружающую среду. Идея состоит в том, чтобы использовать часть этой энергии на модификацию и адаптацию моторного масла к условиям смазочного процесса, восстановлению смазочных свойств масла. Запустить на металлических поверхностях трения процесс перестройки структуры и состава контактного слоя металла с целью минимизации или компенсации износа.
При этом в масле процессы должны быть обратимые, без накопления в нем каких-либо посторонних веществ, а на поверхностях трения должно происходить встраивание в структуру металла деталей, в зерна и границы их раздела. Не допускать покрытие пленкой другого материала поверхностей трения, только встраивание.
Так как термодинамические процессы в двигателе протекают определенным образом и не могут быть изменены для решения наших задач, необходимо было отказаться от идеи принудительной организации процессов и использовать явления самоупорядочения и самоорганизации синтеза в условиях далеких от равновесных. Участвовать в подобных процессах могут вещества находящие в некотором неравновесном состоянии (не в смысле химической нестабильности), постоянно сохраняющие свои свойства и свою структуру. Подобным требованиям отвечают частицы нанодисперсных порошков, имеющие энергетическую, полевую и «вещественную» неравновесность на развитых поверхностях, усилить которую можно уменьшением размеров и другими специальными приемами.
Поэтому и были отобраны описанные выше нанодисперсные порошки, которые проходят многоэтапный процесс обработки для получения требуемых свойств.
Результаты испытаний антифрикционных и противоизносных свойств «Нановита».
Противоизносные свойства продукта проверялись в лабораторных условиях на испытательном стенде, имитирующем возвратно-поступательные движения поршня двигателя. Результаты показали как минимум двукратное снижение скорости износа. Испытания на реальном двигателе подтвердили трехкратное снижение скоростей износа.
Антифрикционные свойства многократно проверялись в различных условиях смазки, при различных величинах нагружения и концентрациях продукта в масле. Были сделаны однозначные выводы о снижении коэффициентов трения при определенных условиях до значений 0,01-0,001, причем с увеличением нагрузки регистрировались более низкие значения коэффициентов. При испытаниях на четырехшариковой машине трения при максимальной нагрузке 12000 Н шарики не сваривались и коэффициент трения был равен 0,12.
Практические результаты применения «Нановита» в двигателях внутреннего сгорания.
При введении «Нановита» в масляную систему двигателей внутреннего сгорания наступают четыре прямых эффекта:
отмываются поверхности трения и стенки деталей масляной системы автомобиля;
модифицируются поверхности трения, снижается скорость износа сопряженных деталей;
уменьшаются внутренние механические потери двигателя;
продлевается срок службы моторного масла.
Вторичные эффекты:
повышается мощность и улучшаются динамические характеристики автомобиля;
восстанавливается компрессия в цилиндрах;
экономится топливо;
снижается токсичность выхлопных газов;
уменьшается шум двигателя.
Экономические результаты – экономия топлива и моторного масла, сокращение расходов на техническое обслуживание и ремонт двигателя, продление сроков эксплуатации автомобиля.
Отмывка масляной системы и поверхностей трения.
Отмывка масляной системы происходит в процессе работы двигателя. Начинается отмывка сразу после введения «Нановита» в двигатель и продолжается в течение всего периода эксплуатации автомобиля, сохраняя двигатель чистым. Отложения со стенок попадают в масло и накапливаются в масляном фильтре, который необходимо сменить после пробега в 100 – 200 км. Масло приобретает черный цвет, что никак не сказывается на его смазывающих свойствах.
Чтобы понимать друг друга, нужно хотя бы говорить на одном языке.
- О чем это Вы? ...
( из диалога в Интернете)
Введение
Тысячелетия назад величайшим изобретением человечества стало колесо и впервые появилось искусственно созданное техническое устройство. Оно содержало все элементы современной конструкции: собственно колесо; ось, на которую это колесо одевалось; примитивный (кожаный) подшипник скольжения; смазку и стопор, чтобы колесо не соскакивало с оси. Появилась так называемая кинематическая пара и проблема снижения трения или правильнее снижения внутренних механических потерь и уменьшения скорости износа деталей встала в полный рост. Пока скорости относительного перемещения деталей в кинематических парах были низкими обходились относительно простыми конструкциями и материалами, но с появлением паровых машин, двигателей внутреннего сгорания, электродвигателей и сложных трансмиссий ситуация коренным образом поменялась. Проблемы трения и износа стали тормозом в развитии техники, возникла специальная наука – трибология, появилась масса исследовательских центров по указанным проблемам. Во второй половине 20 века во всех промышленно развитых странах мира были приняты национальные программы по трибологии, началось государственное финансирование этих исследований.
Что же побудило человечество уделить этой проблеме столько внимания?
Два аспекта этой проблемы достойны внимания и имеют конкретные количественные оценки:
Во-первых «Износ». Ежегодно в мире прямые потери от износа машин и механизмов составляют около одного триллиона евро и их надо постоянно восполнять, расходуя на это человеческие ресурсы, громадные количества углеводородного сырья, природных ископаемых, засоряя атмосферу и водные ресурсы планеты и самое важное необходимо восстанавливать оборудование, станки, инструменты на которых выпускаются новые узлы и детали, взамен изношенных. Техногенная система работает сама на себя, на поддержание своего существования, за счет ускоренного расходования ресурсов. Она имеет в своем развитии точку «насыщения», когда ресурсов хватит только на поддержание достигнутого уровня развития, а далее спад или переход на качественно другой уровень жизни цивилизации. ( Прогресс или регресс? Вот в чем вопрос.)
Во-вторых «Внутренние механические потери». Самые совершенные двигатели внутреннего сгорания тратят от 12 до 20% углеводородного горючего на преодоление своих собственных внутренних механических потерь, плюс не менее 10% потерь в трансмиссии, а в сумме до 30% горючего расходуется на преодоление трения и износ деталей двигателя и трансмиссии. На сегодня в мире сотни миллионов автомобилей, речной и морской транспорт, дорожностроительная техника, сельскохозяйственная техника, электростанции. Сотни миллиардов литров горючего сжигается в двигателях ежегодно и из них до одной трети для преодоления внутренних потерь, т.е. это тот расход, который необходимо свести к минимуму. Один процент снижения внутренних потерь в машинах и механизмах приводит к экономии миллиардов литров горючего, в воздух не выбрасываются десятки миллиардов литров парниковых газов и вредных веществ.
Экономятся миллионы тонн нефти, запасы которой ограничены и невосполняемы.
Как решаются эти проблемы мы рассмотрим на примере конкретного продукта под торговой маркой «Нановит», созданного в последние годы с использованием нанодисперсных порошков. Продукт можно применять в системах смазки всех машин и механизмов.
NanoVit Motor Renovator – продукт для применения в системах смазки бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания.
Продукт проверен на эффективность и сертифицирован TUV THURINGEN сертификат номер 8141.076.06.44.
Описание продукта
Продукт представляет собой суспензию нанодисперсных порошков диоксида кремния, триоксида алюминия и терморасщепленного кислотоинтеркалированного графита в базовом моторном масле SAE 10W-40 DIN 51511. Средняя размерность частиц композиции нанопорошков составляет 14 нанометров. Площадь поверхности частиц достаточно велика и составляет 156 квадратных метров на один грамм нанопорошка.
Продукт расфасован в две бутылки емкостью по125 мл. В каждой бутылочке находится по 0,05 грамма нанодисперсного порошка. Нанопорошок в виде концентрата при фасовке индивидуально вводится в каждую бутылку, что гарантирует его количество в каждой дозе продукта. Предполагается, что комплект из двух бутылок вводится в двигатели с рабочим объемом не более 2,5 литров и с количеством масла в системе смазки до 5,0 литров. Рабочая концентрация нанодисперсных порошков в масле двигателя после введения составляет 0,001-0,002%, что в сто раз меньше прочих примесей.
Разделение комплекта на две части обусловлено сильным моющим действием продукта, необходимостью заменить через короткое время после введения первой бутылки продукта масляный фильтр, а в некоторых случаях и само масло, при этом часть продукта выносится из двигателя.
Состав продукта
Моторное масло.
Продукт сам есть суспензия нанопорошков в моторном масле и вводится он в систему смазки, в моторное масло, поэтому следует кратко остановиться на моторных маслах.
Основные свойства моторных масел определяются их способностью уменьшать трение между трущимися поверхностями деталей, снижать износ трущихся поверхностей, предотвращать их сваривание и заедание, охлаждать детали, защищать их от коррозии и загрязнения углеродистыми отложениями и самое главное сохранять эти свойства во всем диапазоне температур и нагрузок максимально возможное время.
При производстве моторных масел используют базовые масла, к которым для получения товарных продуктов добавляют присадки, составляющие до 25% их весового количества. Применяют базовые масла трех типов: минеральные, синтетические и частично синтетические. Синтетические масла занимают более 30% рынка моторных масел.
Основную проблему для потребителей представляет не тип масла, а степень очистки базового масла от углеводородов, склонных к образованию твердых нерастворимых отложений на стенках маслопроводов, нагаров и лаков в зонах трения.
Моторные масла классифицируются по вязкости и эксплуатационным свойствам, на рынке представлены десятки видов масел и с определенной периодичностью появляются новые виды, что говорит о сложности проблемы создания некой «универсальной» смазки.
Независимо от типа масла пакеты стандартных присадок к ним содержат более 15 видов конкретных присадок, основные из них это: вязкостные или загущающие, корректирующие вязкостно-температурную характеристику масла; моющие и диспергирующие присадки; депрессорные, антиокислительные, антикоррозионные, противопенные; улучшающие смазывающие свойства масла; антифрикционные, противоизносные и противозадирные присадки, консервационные и др.
Следует заметить, что антифрикционные и противоизносные присадки в товарном масле составляют 3-5% , а «Нановит» в три, пять тысяч раз меньшее количество, что напрямую говорит о совершенно другом механизме его действия.
«Нановит» совместим с любым видом масла, в силу своей химической пассивности не вступает во взаимодействие с пакетом стандартных присадок и не меняет свойств товарного масла.
Композиция нанопорошков
Необходимо пояснить почему были выбраны именно эти вещества для создания продукта и почему в нанодисперсной форме и какие принципы нанотехнологий при этом использовались.
Диоксид кремния { SiO2 }n - нанодисперсный кремнезем в виде полимерных частиц с реакционно способными силанольными группами на своей поверхности.
Из предыдущих опытов, проводившихся учеными в разных странах и в разное время, с различными присадками, содержавшими кремний, было известно следующее:
разложение молекул присадки во фрикционной зоне сопровождалось образованием снижающих трение и износ трибополимеров, а также силицированием поверхностей трения. Ренгеновский микроанализ пятен износа показывал наличие в них кремния. Подтверждалось образование в зоне трения кремний органических продуктов Si-O-C.
на спектрограмме масла после испытаний обнаруживалось резкое снижение пика Si-O, что подтверждало его разрушение и внедрение кремния в поверхности трения и участие в образовании трибополимеров.
моторные испытания показывали наличие моющего диспергирующего действия наряду с антифрикционным и противоизносным. Было обнаружено улучшение окислительной стабильности и отсутствие отрицательного влияния присадок на коррозионность моторного масла.
повышенная адсорбционная способность молекул присадок на ювенильных участках поверхностей трения, что имеет важное значение для модификации поверхностного слоя металла.
Триоксид алюминия {Al2O3} – нанодисперсный порошок лейкосапфира.
При росте нагрузок в зонах трения происходит разрыв связей алюминий-кислород и атомы алюминия замещают атомы железа на поверхности, образуется поверхностный слой, представляющий собой твердый раствор с иной пластичностью. В поверхностном слое металла образуются оксиды и карбиды алюминия и железа, что меняет его износостойкость. Количество железа уменьшается до 70%, а количество алюминия и углерода увеличивается до 12% и 17% соответственно.
Адсорбционное модифицирование алюминием кремнезема приводит к появлению амфотерных свойств его поверхности, что расширяет возможности использования кремнезема в композициях с полимерами.
Терморасщипленный кислотоинтеркалированный графит {С} – аморфная форма .
В масле частицы являются центрами образования мицелл при повышении температуры, а на поверхностях трения участвуют в образовании износостойкого слоя.
Необходимо особо подчеркнуть, что все упомянутые вещества находятся в нанодисперсной форме и имеют другие физические свойства, чем их макроаналоги- кварцевый песок, глинозем и кристаллический графит, и с которыми во всех автомобилях ведется принципиальная борьба с помощью масляных, воздушных и топливных фильтров. Размер частиц и их количество исключают возможность появления абразивного износа деталей.
Какие задачи решались при создании «Нановита»?
Во-первых, создать в масле возможность появления кластеров – трехмерных структур молекул масла в центре которых находятся наночастицы оксида кремния, причем этот процесс протекает тем интенсивней, чем выше нагрузка на двигатель, т.е. чем выше температура и давление. Масло адаптируется под термодинамические условия эксплуатации изменением своей физической структуры. Части разрушенных молекул масла, имея на своих концах активные незаполненные связи, встраиваются в кластеры чем компенсируется износ и старение масла, сохраняются смазывающие свойства продлевается срок службы. Обеспечить штатные условия гидродинамического трения в максимально широком диапазоне нагрузок и оборотов двигателя в условиях реального износа деталей. Снизить внутренние механические потери двигателя.
Во-вторых, создать условия для постоянной модификации поверхностей трения с целью сохранения тончайшего пластичного слоя, принимающего на себя все напряжения сдвига при трении поверхностей металлов. Это должно достигаться созданием «положительных» дислокаций Si, O, Al, C, в поверхностном слое, образованием оксидов и карбидов, что позволит минимизировать скорость износа «приработанной» поверхности. «Нейтрализовать» ювенильные поверхности металла, интенсивно влияющих на развитие химических реакций в масле.
В-третьих, создать на поверхностях трения прочную пленку масла и трибополимеров связанную с частицами оксидов кремния и алюминия, внедренными в поверхность металла. Исключить возможность сухого трения.
Чтобы понять, почему используются нанопорошки и нанотехнологические принципы, следует остановиться на описании процессов в открытых термодинамических системах с внешним источником энергии. В примере с двигателем внутреннего сгорания энергия топлива тратится по трем направлениям:
от 20 до 40% на паразитный нагрев двигателя и в конечном итоге на нагрев окружающей среды;
до 30% на преодоление внутренних механических потерь в двигателе и трансмиссии и так же на нагрев деталей и износ поверхностей трения;
до 50% преобразуется в механическую работу движения автомобиля.
В двигателе образуется значительное количество «свободной» энергии, до 50% от энергии топлива, не используемой позитивно и выбрасываемой в окружающую среду. Идея состоит в том, чтобы использовать часть этой энергии на модификацию и адаптацию моторного масла к условиям смазочного процесса, восстановлению смазочных свойств масла. Запустить на металлических поверхностях трения процесс перестройки структуры и состава контактного слоя металла с целью минимизации или компенсации износа.
При этом в масле процессы должны быть обратимые, без накопления в нем каких-либо посторонних веществ, а на поверхностях трения должно происходить встраивание в структуру металла деталей, в зерна и границы их раздела. Не допускать покрытие пленкой другого материала поверхностей трения, только встраивание.
Так как термодинамические процессы в двигателе протекают определенным образом и не могут быть изменены для решения наших задач, необходимо было отказаться от идеи принудительной организации процессов и использовать явления самоупорядочения и самоорганизации синтеза в условиях далеких от равновесных. Участвовать в подобных процессах могут вещества находящие в некотором неравновесном состоянии (не в смысле химической нестабильности), постоянно сохраняющие свои свойства и свою структуру. Подобным требованиям отвечают частицы нанодисперсных порошков, имеющие энергетическую, полевую и «вещественную» неравновесность на развитых поверхностях, усилить которую можно уменьшением размеров и другими специальными приемами.
Поэтому и были отобраны описанные выше нанодисперсные порошки, которые проходят многоэтапный процесс обработки для получения требуемых свойств.
Результаты испытаний антифрикционных и противоизносных свойств «Нановита».
Противоизносные свойства продукта проверялись в лабораторных условиях на испытательном стенде, имитирующем возвратно-поступательные движения поршня двигателя. Результаты показали как минимум двукратное снижение скорости износа. Испытания на реальном двигателе подтвердили трехкратное снижение скоростей износа.
Антифрикционные свойства многократно проверялись в различных условиях смазки, при различных величинах нагружения и концентрациях продукта в масле. Были сделаны однозначные выводы о снижении коэффициентов трения при определенных условиях до значений 0,01-0,001, причем с увеличением нагрузки регистрировались более низкие значения коэффициентов. При испытаниях на четырехшариковой машине трения при максимальной нагрузке 12000 Н шарики не сваривались и коэффициент трения был равен 0,12.
Практические результаты применения «Нановита» в двигателях внутреннего сгорания.
При введении «Нановита» в масляную систему двигателей внутреннего сгорания наступают четыре прямых эффекта:
отмываются поверхности трения и стенки деталей масляной системы автомобиля;
модифицируются поверхности трения, снижается скорость износа сопряженных деталей;
уменьшаются внутренние механические потери двигателя;
продлевается срок службы моторного масла.
Вторичные эффекты:
повышается мощность и улучшаются динамические характеристики автомобиля;
восстанавливается компрессия в цилиндрах;
экономится топливо;
снижается токсичность выхлопных газов;
уменьшается шум двигателя.
Экономические результаты – экономия топлива и моторного масла, сокращение расходов на техническое обслуживание и ремонт двигателя, продление сроков эксплуатации автомобиля.
Отмывка масляной системы и поверхностей трения.
Отмывка масляной системы происходит в процессе работы двигателя. Начинается отмывка сразу после введения «Нановита» в двигатель и продолжается в течение всего периода эксплуатации автомобиля, сохраняя двигатель чистым. Отложения со стенок попадают в масло и накапливаются в масляном фильтре, который необходимо сменить после пробега в 100 – 200 км. Масло приобретает черный цвет, что никак не сказывается на его смазывающих свойствах.