Экспериментальная часть

Объектами испытаний являются: масло ТМ-5-18, раствор ПАВ (олеиновая кислота) в масле ТМ-5-18, ультрадисперсная система, содержащая масло ТМ-5-18 и фторсодержащие ПАВ.

Испытательное оборудование – стандартная машина трения типа Амслер - «МИ», модернизированная с целью повышения точности и достоверности результатов, а так же уменьшения сроков проведения экспериментов. Снабжена системами создания нормальных сил, линейных скоростей скольжения, моментов сил трения, скоростей изнашивания, поддержания температур и т.д. Основные исследуемые параметры – трение и износ регистрируются с помощью двухканального самописца модели «2309» фирмы «Брюль и Къер».

Схема трения «колодка-ролик» с постоянными величинами коэффициентов взаимного перекрытия и площади соприкосновения независимо от износа является важным фактором достоверности получаемых результатов.

Подготовка исследуемых материалов к испытаниям состояла в создании смазочных композиций на основе масла ТМ-5-18, в которое из расчета 0,5% добавлялись ПАВ (олеиновая кислота) и фторсодержащие ПАВ.

Методика испытаний согласно ГОСТ 23216-84 и методических указаний «Обеспечение износостойкости изделий. Метод оценки служебных свойств смазывающих масел и присадок к ним с использованием роликовых испытательных установок» (Госстандарт СССР М. 1980) состоит в организации вращения ролика, находящегося в емкости тороидальной формы, в которую вливается тщательно перемешанная

смазочная композиция. Прикладывается нормальная сила - контакт рабочих поверхностей самоустанавливающейся колодки и ролика, после чего осуществляется синхронное измерение скорости изнашивания и момента сил трения в течение всего опыта без разъединения зоны трения.

Экспериментальное изучение возможности использования фторсодержащих ПАВ в узлах трения двигателей в качестве антифрикционных и противоизносных наноматериалов подтвердило их высокую триботехническую эффективность.

Применение данной нанотехнологии позволяет защитить поверхности контакта с помощью пленки фторированных ПАВ толщиной 4 – 6 нм, как при сухом трении, так и при гидродинамическом. Указанная защитная пленка выполняет функцию «компенсатора» в узлах трения при различных режимах смазки.

Нанесение фторсодержащих ПАВ на твердые поверхности можно осуществлять в процессе сборки агрегатов и узлов двигателей или в процессе эксплуатации через рабочую среду, представляющую собой ультрадисперсную систему «масло – фторорганические ПАВ».

Технология Высокопрочных Покрытий

В последнее время мы неоднократно слышим о необходимости развития и внедрения нанотехнологий, о том, что научные разработки в области наноматериалов являются одними из наиболее значительных достижений современной науки. Эти технологии и материалы, появившиеся на рубеже XXI века и стали сегодня синонимом научно-технического прогресса.

Вполне закономерно использование наноразмерных эффектов в медицине, электронике, квантовой механике, то есть в тех областях, где ученые традиционно имеют дело с микромиром. Но что от этих исследований можем получить мы – автомобилисты? Оказывается, благодаря нанотехнологиям мир стоит на пороге новой «промышленной революции».

Автопром – одна из тех отраслей, где внедрению наноматериалов уделяется большое внимание во всем мире. В этой области накоплен большой положительный опыт. Можно вспомнить лакокрасочные материалы, приготовленные с применением наноразмерных керамических частиц, создание высокоэффективных антикоррозионных нанопрепаратов, разработку автомобильной косметики нового поколения для очистки и защиты лакокрасочного покрытия. Этот список можно продолжать и дальше.

Разработка, о которой идет речь ниже, называется Технология Высокопрочных Покрытий далее (ТВП). Несмотря на то, что работы по ее внедрению начались в далеком 1999 году, она до сих пор не имеет аналогов ни в России, ни где-либо в мире.

Суть ТВП заключается в восстановлении пар трения методом преобразования кристаллической решетки металла, на поверхностях трения – в другую кристаллическую структуру с «выращиванием» на поверхностях деталей металлокерамического защитного слоя с уникальными свойствами, который придаёт им ранее недоступные эксплуатационные характеристики.

Уникальность ТВП в том, что после обработки специальными составами двигателя автомобиля, коробки передач или ведущих мостов, на поверхностях таких деталей, как валы, шестерни, подшипники происходит образование нового сплава иной кристаллической структуры (именно поэтому, ТВП причисляют к наноразработкам, поскольку изменения в материале происходят на молекулярном уровне).

Самое главное преимущество образующегося кристаллического слоя – это колоссально низкий коэффициент трения, который составляет от 0,003 до 0,007! Чтобы лучше понять, о каких величинах идет речь, скажем, что коэффициент трения между двумя стальными гладкообработанными поверхностями составляет 0,15-0,18, а в подшипниках скольжения при наличии смазки 0,02-0,08. То есть можно считать, что трение отсутствует.

А теперь представьте, как изменится работа двигателя вашего автомобиля, если трение в нем сократить в десятки раз. Из теории двигателестроения известно, что до 20% энергии от сгорания топлива расходуется на преодоление силы трения. Теперь часть этой энергии может использоваться по своему прямому назначению, повышать мощность двигателя, улучшать динамические характеристики автомобиля.

Кроме этого, применение ТВП на начальном этапе эксплуатации автомобиля позволяет избежать процесса износа и последующего ремонта, либо же восстановить, утраченные в процессе эксплуатации, параметры двигателя до показателей, иногда, превышающие заводские.

В комплексе все это дает улучшение мощностных и динамических характеристик автомобиля, повышает его надежность и долговечность, в разы снижает токсичность выбросов, снижает расход топлива.

Кто-то скажет, что речь идет об очередной присадке. На самом деле ТВП не имеет ничего общего с теми присадками, которые сегодня получили широкое распространение. Принцип действия присадки в том, чтобы «забить» микрорельеф на поверхности трения, сгладить его, за счет чего снизить трение, защитить металл от износа. Но, ни одна из присадок не производит изменения кристаллической решетки металла, наращивания слоя, компенсации износа, оптимизации зазоров и восстановления линейных размеров деталей! К тому же эффект от действия присадок довольно непродолжителен, он распространяется, чаще всего, на срок от замены до замены масла.

Состав, используемый при ТВП – не присадка. Он не смешивается с маслом, и не сливается при его замене. Это мелкодисперсная смесь минералов, добавок и катализаторов, состоящая из более чем ста компонентов, которая меняет поверхностную структуру металла, обуславливает появление тех преимуществ, которые были описаны выше, и гарантирует двигателю до 350 000 километров безпроблемного пробега. При этом, доработанный двигатель становится терпимым к экстремальным нагрузкам.