Схема работы нанодисперсного борированного и

СОЗДАНИЕ СТАБИЛЬНЫХ НАНОСИСТЕМ - ОДИН ИЗ
ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА СМАЗОЧНЫХ
МАСЕЛ
к.т.н. С.Б. Борщевский
профессор, д.т.н. А.С. Меджибовский
www.npp-qualitet.ru
Совершенствование конструкции двигателей
внутреннего сгорания
1. Современные двигатели работают в режиме высоких температур и
механических нагрузок с рециркуляцией отработавших газов.
2. Увеличение мощности дизельных двигателей на 30-40%
3. Принудительная вентиляция картера
4. Увеличилась скорость загородной езды
5. Увеличилось количество остановок в пределах городской езды
6. Возросла продолжительность работы автомобильных двигателей как
на высокотемпературном, так и низкотемпературных режима
7. В связи с изменениями конструкции двигателей появились новые
требования к моторным маслам
8. Значительно увеличились сроки смены масла в ДВС
9. Возросли требования к моюще-диспергирующим и
противокоррозионным свойствам моторных масел
Энергосберегающие масла
-
-
Экономия топлива при работе на энергосберегающих маслах
достигается снижением потерь на трение между деталями ЦПГ, в
подшипниках коленчатого вала, механизме газораспределения.
Потери на трение уменьшают
Снижением вязкости масел в допустимом пределе
Введением полимерных присадок (происходит временное падение
вязкости с увеличением градиента скорости сдвига)
Введение в состав масла модификаторов трения
Модификаторы трения –
Дисперсии не растворяющихся в масле соединений сульфида
молибдена, графита, бора и др.
Маслорастворимые соединения молибдена (например ПАФ-4)
Наночастицы соединений бора
Получены борсодержащие присадки, стабилизированные
диспергирующими соединениями.
Результат – экономия топлива 2,5 % и более
Основные направления нанотехнологий в
смазочных материалах, развиваемых компанией
КВАЛИТЕТ
1. Создание коллоидно-стабильных нанодисперсных систем карбонатов Ca (Mg,
K) путем применения специальных технологий карбонатации оксидов и
гидроксидов металлов.
2. Введение наносистем бора и молибдена в смазочные системы путем
поддержания их во взвешенном состоянии с помощью химических
соединений или ПАВ размером менее 50 нм. Данные системы обладают
повышенными
противоизносными,
антифирикционными
и
антиокислительными свойствами.
3. Рециркуляция отработанных газов приводит к образованию большого
количества
сажеподобных
частиц.
Введенные
нанодисперсные
борсодержащие сукцинимиды, которые обладают более высокими
диспергирующими, антифирикционными и антиокислительными свойствами,
не разлагаются при высоких температурах, не дают соединяться
сажеподобным частицам которые проходят через фильтр. Уменьшается
количество
низкотемпературных
отложений,
масляная
система
поддерживается в чистоте. Образуется нанодисперсная система
сажеподобных частиц.
Высокощелочные детергентные присадки
Сульфонат (ArRSO3)2Ca 
Фенолят
CaCo3m
(OC6H4RSn)2Ca CaCo3m
Салицилат (HOC6H4COO)2Ca  CaCo3m
Сульфонатные и алкилфенольные присадки
производства НПП Квалитет
№
№
Наименование
показателей
1. Щелочное число, мг
КОН/г
2. Содержание сульфоната
кальция, % масс.
Сульфонатные присадки
К-31
К-312
12
300
400
42
30
3. Содержание кальция, %
2,6
11,7
масс.
4. Содержание карбоната
1,0
26,8
кальция, % масс.
5. Соотношение карбоната
кальция : сульфоната
0,02:1,0 0,9:1,0
кальция
Фенатные присадки
К-313 АФП-73
К-33
К-36
150
220
320
22
20
-
-
15,1
6,0
8,0
11,8
35,7
15
20
29,5
1,6:2х
2,3:1х
х
1,6:1,0 1,1: 1,0
х) - Соотношение кальция в карбонате и
алкилфеноляте.
Схема работы нанодисперсной мицеллы
сульфоната кальция.NOx
NOx
O2
CO2
SO2
O2
SO2
CaCo3
CaCo3
(ArRSO3)2Ca
(ArRSO3)2Ca
CaCo3
CO2
CO2
CaCo3
Схема работы мицелл сульфоната кальция в
отсутствии нанодисперсных систем.
CO2
Кристаллическая решетка борной кислоты
«Роза» борной кислоты
Противоизносные свойства
масел с нанодисперсной борированной
дитиофосфатной присадкой
0,2
K
0,15
1
2
0,1
3
0,05
0
0
5
10
15
1 - масло SAE 30 CF-4
2- масло SAE 30 CF-4 + 2,2% ДФ-11 (без бора)
3 -масло SAE 30 CF-4 + 1,2% А-22 (с бором)
20
30
60
90
Продолжительность опыта, мин
К – коэфф. трения
Антиокислительные и противоизносные свойства
масел с нанодисперсной борированной
сукцинимидной присадкой
0,2
K
1
2
0,15
3
0,1
0,05
0
0
5
10
15
20
30
60
90
1- масло SAE 30 CF-4
Продолжительность опыта, мин
2- масло SAE 30 CF-4 + монобисукцинимид
3- масло SAE 30 CF-4 + моносукцинимд (с бором)
К- коэффициент трения
Масло SAE
30 CF-4 с
диспергирую
щей
присадкой
монобис
сукцинимид
С-40
монобис
сукцинимид
борированный
К-51
Окисление
при
температуре
2000С
2000С
Выдерживает
окисление
50 часов
90 часов
Схема работы нанодисперсного борированного и
неборированного сукцинимидов в работающем
масле
Сажа
Агломерат
Сажа
С участием неборированного сукцинимида
Сажа
Сажа
С участием нанодисперсного борированного сукцинимида