Нанокор Санкт-Петербург

+7 (812) 931 93 00

Санкт-Петербург, ул.Ремесленная д.17

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ  СВОЙСТВ  МОТОРНОГО МАСЛА  С  ВОССТАНАВЛИВАЮЩЕЙ ДОБАВКОЙ

    ФГУП «Сибирский государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт метрологии».

Шувалов Г.В., Половинкин В.Н., Клековкин И.В., Ильин А.П.,
Тихонов Д.В., Ясырова О.А. 

В статье  приведены результаты исследований влияния  восстанавливающей добавки на физико-химические свойства  модифицируемого нефтепродукта
 
     Нанопорошки  металлов являются наиболее широко используемыми первичными наноматериаломи. Это связано с тем, что для использования  нанопорошков, в большинстве случаев, не требуется  дополнительного технологического оборудования. Такая нанопродукция изготавливается путем добавления нанопорошка (наномодификатора)  в существующий технический  или иной продукт. По такой технологии изготавливаются  добавки для подкормки растений и сельскохозяйственных животных, краски и лаки, косметические средства и т.д. К подобным системам относятся и различного рода трибологические составы, которые  в послед­нее время  широко используются   для повышения срока службы машин и механизмов в виде металлоплакирующих смазочных материалов. Под металлоплакированием подразумевается процесс нанесения на поверхности трения пленки металла из смазочного материала, натирание его на материал основы и закрепления его за счет адгезии, диффузии и химического взаимодействия с основным материалом. При использовании металлоплакирующих смазочных материалов на поверхностях пар трения образуются тонкие пленки металлов (сервовитные пленки) [1].  Ряд исследований показали, что применение нанопорошков (НП) металлов  дает ряд преимуществ по сравнению с более крупными порошками [2, 3], так как  нанопорошки имеют малую скорость седиментации в маслах  и  предрасположенность  к спеканию, что приводит к образованию сплошных пленок.
     Ранее проведенные исследования показывают, что  при добавлении НП железа в количестве 0,3 масс.% в масло МГ-10Ги во всем диапазоне нагрузок наблюдалось снижение коэффициента трения до 30–40 % по сравнению с исходным маслом [4]. Также  установлено, что при малых содержаниях (0,01–0,05 масс.%) НП железа, меди, сплава железо–медь (25 %) в масле наиболее существенным является снижение коэффициента трения, а при высоких – уменьшение износа.
        В настоящее время известно большое количество различных наномодификаторов и добавок для металлоплакирующих составов и готовых к применению металлоплакирующих  смазочных составов. Например, известен  противоизносный наномодификатор «Стрибойл». Он используется в качестве добавки в смазочные материалы для получения в процессе эксплуатации защитного покрытия, компенсирующего износ деталей узлов трения механизмов (двигателей внутреннего сгорания, дизелей, компрессоров, подшипников и пр.) при проведении приработки или восстановительного ремонта.
      Известны металлоплакирующие смазочные составы, из которых при трении наносятся пленки меди и медных сплавов, например «Гарант». В США выпускаются в промышленных масштабах добавки на основе порошков сплавов меди «Restorer» и «Repower», а во Франции, также на основе порошков сплавов меди, производится добавка «Metal-5».
     Некоторое время назад  была разработана и применялась металлоплакирующая присадка на основе нанопорошков  железа «СТАРТ» для двигателей внутреннего сгорания, содержащая маслорастворимую и нерастворимую в масле составляющие [5]. При добавлении присадки «СТАРТ» в масло двигателей ЯМЗ-240 и КамАЗ-740 в количестве 0,2 масс.% (по железу) наблюдалось снижение износа хромосодержащих деталей цилиндро-поршневой группы двигателя ЯМЗ-240 в 2,1 раза, снижение износа втулок верхних головок шатунов в двигателе ЯМЗ-240 в 1,3 раза, а в двигателе КамАЗ-740 – в 3,9 раза. Кроме того, присадка «СТАРТ» обладает хорошими каталитическими свойствами: использование присадки позволило уменьшить дымность отработавших газов двигателей в 2–4 раза.
      Вместе с тем, до сих пор остается неясным как влияет  добавка на свойства  исходного масла.  В этой связи,   данная работа посвящена  исследованию влияния  наномодифицирующей добавки на физико-химические свойства  модифицируемого нефтепродукта.
В качестве наномодифицирующей добавки была использована восстанавливающая добавка «НаноКОР-F» производства ООО НПП»НаноКОР - Восток» (Томская область).

nanokor-dobavka-ris-1

       Добавка «НаноКОР-F» содержит ультрадисперсные алмазы и совместима с любыми минеральными и синтетическими маслами (рисунок 1). Ультрадисперсные наноалмазы представляют собой мельчайшие частицы углерода в форме алмаза. Эти частицы при добавлении их в смазочные материалы, могут заполнять собой микронеровности на поверхности металла, делая трущиеся поверхности более гладкими. Тем самым, использование наноалмазов в качестве присадок к маслам позволяет снижать потери на трение и экономить энергоресурсы.
Использование добавки, как утверждают её разработчики, устраняет микродефекты и восстанавливает шатунно-поршневую группу. Кроме того, повышает компрессию в двигателе, снижает расход масла и увеличивает срок его службы, раскоксовывает поршневые кольца и очищает двигатель от нагара, снижает уровень СО2 и дымность выхлопных газов, до 1,5-2 раз. За счет сбалансированного состава добавка  не осаждается в двигателе, свободно проходит сквозь фильтры. Использование добавки позволяет эксплуатировать автотехнику в тяжёлых и экстремальных условиях без вредных последствий.
В  работе было проведено  определение физико-химических свойств  проб чистого моторного масла марки М-14Г2ЦС и масла той же марки с восстанавливающей добавкой «НаноКОР-F», содержащей ультрадисперсные алмазы.
Пробы были проверены по следующим физико-химическим показателям: кинематическая вязкость, температура вспышки в открытом тигле, плотность, массовая доля воды, массовая доля механических примесей и щелочное число . Результаты исследования отображены в таблице 1.
     Таблица1 - Физико-химические показатели чистого и модифицированного моторного масла М-14Г2ЦС

Показатели

М-14Г2ЦС

Проба №1

Проба №2

Метод испытания

 1

2

 3

4

5

 Вязкость кинематическая 100 0С, мм2/с

13,5-15,0

13,78

13,72

 

ГОСТ 33-2000

Температура вспышки в открытом тигле, 0С, не ниже

215

248

254

ГОСТ 4333-87

Плотность при 20 0С, кг/м3, не более

910

894

894

ГОСТ 3900-85

 Массовая доля воды, %

Следы

Следы

Следы

ГОСТ 2477-65

Массовая доля механических примесей, %, не более

0,01

 0,0093

0,0168

ГОСТ 6370-83

Общее щелочное число, мг КОН на 1 г масла, не менее

9,0

 9,49

 9,32

ГОСТ 11362-96

Примечания

М-14Г2ЦС – норма для физико-химических показателей моторного масла

      Проба №1 – проба чистого моторного масла.

      Проба №2 – проба моторного масла с восстанавливающей добавкой «НаноКОР-F»

Из таблицы видно, что основные физико-химические показатели моторного масла М-14Г2ЦС после модифицирования добавкой «НаноКОР-F», а именно: кинематическая вязкость, температура вспышки в открытом тигле, плотность, массовая доля воды и щелочное число остались,  практически, без изменений. В то же время, массовая доля механических примесей в модифицированном масле  увеличилась почти  в два раза. Эта особенность должна учитываться при использовании восстанавливающей добавки «НаноКОР-F».
СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ
1.   Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1989. 328 с.
2.  Патент № 1730842. Ильин А.П., Краснятов Ю.А., Елизаров А.В., Чернов М.Г. Смазочный состав. Приор. от 14.02.1990.
3.   Патент № 2132363. Ильин А.П., Петрунин В.Ф. Металлоплакирующий смазочный состав. Приор. от 24.04.1997.
4.   Ильин А.П., Медведев Г.А., Петрунин В.Ф. Динамические эффекты в процессе трения при плакировании ультрадисперсными порошками // Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем: Тез. докл. VI Всерос. конф. М.: МИФИ, 2002. С. 397.
5. Ильин А.П., Краснятов Ю.А., Ларионов С.А. Применение электровзрывных ультрадисперсных порошков в качестве добавок к маслам // Получение, свойства и применение энергонасыщенных порошков металлов и их соединений: Тез. докл. Рос. конф. Томск: НИИ ВН при ТПУ, 1993. С. 83.

 

.

Видео

Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, ул.Ремесленная д.17,

Телефон: +7 (812) 931 93 00,  электронная почта  -  Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика