О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ НАНОРАЗМЕРНЫХ ЧАСТИЦ СО СМАЗОЧНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ В ДВС
Мусаева Р.А. (УГТУ, г.Ухта, РФ)
Научный руководитель работы – к.т.н., профессор Шоль Н.Р.
The use of principles of nano-technology, namely, the creation of the steady dispersions of nano-dimensional particles in the motor oil.
Выполнение постоянно возрастающих экологических требований к автомобилю требует применения моторных масел нового состава, позволяющего повысить эффективность использования масел соответствующее современным требованиям сохранения экологической безопасности работы оборудования. Перед производителями моторных масел поставлена сложнейшая задача.
Высокоэффективным и экономичным способом по улучшению работы узлов трения во всех условиях эксплуатации машин, является применение смазочных материалов высокодисперсных добавок. Такие добавки многофункциональны, они повышают антигравитационные, противоизносные, противозадирные и другие свойства масел. По сравнению с присадками, их отрицательное влияние на физико-химические свойства масел минимально. Преимущество их сохраняется как при низких, так и при высоких температурах. Неоспоримо их воздействие на состояние поверхности трения пограничного и смазочного слоев [1].
Содержание присадок в маслах должно быть резко снижено, а их противоизносные свойства и сроки бессменной работы – сохранены на достигнутом уровне. Сульфатная зольность новых масел, характеризующая содержание моющих присадок, не должна превышать 1 %; содержание серы и фосфора (активных элементов противоизносных и антиокислительных присадок) должно быть менее 0,25 и 0,07 %, соответственно. Новые масла неизбежно должны содержать нетрадиционные, более эффективные присадки [2].
Одним из путей создания нетрадиционных присадок является использование принципов нанотехнологии, а именно, создание устойчивых дисперсий наноразмерных частиц в моторном масле.
Наличие в масле наноразмерных объектов в количестве 1014:1015 частиц повышает антиокислительную стабильность масла за счет прерывания радикально-цепного механизма окисления масла на поверхности наночастиц.
Рисунок 1 – Наноразмерные частицы диоксида титана
Наноразмерные частицы образуют с полиэтиленгликолем суспензию, которая обладает целым рядом интересных физических свойств, в частности – сгущается при сильном механическом воздействии. На этом принципе и работает «жидкий бронежилет».
Наибольшее распространение в качестве твердых добавок получили слоистые наполнители кристаллической структуры, размер которых обычно составляет от 1 до 20 микрометров. Новые возможности в создании смазочных материалов с улучшенными свойствами открывает применение ультрадисперсных порошков, с частицами размером от 10 до 100 нанометров и общей поверхностью до 600 м2/гр вещества.
Наноочистители системы смазки двигателя (при смене моторного масла) эффективны благодаря применению поверхностно-активных веществ, растворяющих органические и неорганические отложения и преобразующие их в нанокомплексы. Нанокомплексы не осаждаются на внутренних поверхностях двигателя и выводятся при смене масла[3].
Нанопрепараты для моторных и трансмиссионных масел препятствуют износу деталей.
Итак, использование нанодобавок позволяет увеличить срок службы автомобилей, уменьшить расходы на сохранение экологической безопасности окружающей среды.
Литература
1. Иващенко В.Н. Использование наноалмазов в смазочных материалах с целью повышения долговечности в различных узлах механизма
2. Балабанов В.И., Беклемышев В.И., Махонин И.И. Трение, износ, смазка и самоорганизация в машинах. Теория и практика эффективной эксплуатации и ремонта машин. Пособие для автомобилистов - М.: Изумруд, 2004. - 192 с.
3. Балабанов В.И., Ищенко С.А., Беклемышев В.И. Триботехнология в техническом сервисе машин. –М.: Изумруд, 2005. - 180 с.