способ получения смазочной композиции. Наноуглерод для двигателя

НАНОУГЛЕРОД ЧИСТКА ДВС БЕЗ РАЗБОРА

НАНОУГЛЕРОД ЧИСТКА ДВС БЕЗ РАЗБОРА Описание технологии На рынке всевозможных присадок в автомобильное масло и редуктора наиболее известные в России материалы на основе природных компонентов, это в основном серпентинит. Этот материал достаточно широко распространен в природе. Его перемалывают в мельницах, мешают с маслом в определенной пропорции и он поступает в продажу. Разница в качестве размола и технологии удаления вредных примесей после мельниц. Кроме того природа не терпит постоянства и материал взятый в одном месте в «двух метрах» может дать иной результат. Какие проблемы вызывают такие присадки: а). Материал помола в мельницах конечен в своих размерах и часть его оседает в масленых фильтрах ДВС и топливной аппаратуре. Удалить его при этом практически невозможно! Б) Работа материала происходит по принципу «наждака «, то есть попадая в зоны трения развивается высокая температура и происходит создание керамической пленки. Введение следующей порции материала вызывает следующий процесс «сдирания» в зонах трения. В) Теплопроводность керамической пленки низкая. Это приводит к возрастанию температуры в поршневой группе, что приводит к появлению детонации в бензиновых ДВС в тех режимах, которые не наблюдались до обработки этими материалами. Наноуглерод Новая технология позволяет в масле разорвать молекулярные связи и преобразовать связанные атомы углерода в твердый нано углерод, обладающей высочайшей чистотой и химической активностью. Наноуглерод постоянно находится в масле, обладает зарядом и никогда не выпадает в осадок. Попадая в зоны трения ДВС наноуглерод, внедряется в атомарную решетку металлов в парах трения, создавая между ними абсолютно идеальную поверхность с минимально возможным трением. Поверхность пар трения увеличивается, а коэффициент трения снижается, что приводит к улучшению теплоотвода и снижению нагрева ДВС от трения, и, естественно, к снижению удельного расхода потребляемого топлива. Доля потерь от трения переходит в полезный момент ДВС! Внедрение наноуглерода в атомарную решетку прекращает водородное охрупчивание в парах трения и исключает электрохимическую коррозию, что очень важно для долговечной работы ДВС. Пары трения покрываются алмазной пленкой. Алмаз является лучшим проводником тепла. Снижение температуры масла в зоне трения и потерь на трение позволяет ДВС достаточно легко работать на предельных оборотах, что заметно сказывается на динамических показателях двигателя в переходных режимах! Смазочную композицию можно вводить в масло двигателя и трансмиссии на любом этапе эксплуатации автомобиля. Единственным требованием к транспортному средству является его техническая исправность. Введение смазочной композиции в топливо позволяет как для цикла Дизеля, так и цикла Отто поддерживать в идеальном состоянии дорогую топливную аппаратуру, обработать впускные и выпускные клапана ДВС, камеру сгорания и верхнюю часть цилиндра с верхними компрессионными кольцами. В данный момент небольшое количество наноуглерода 2М производится на опытном оборудовании. Материал из-за сложности производства всегда будет элитарным и в ограниченном объеме. Рекомендации к применению. Объем смазочной композиции для двигателя с объемом 2л - 100мл. Далее пропорция сохраняется в обе стороны. Объем смазочной композиции для трансмиссии из расчета 50мл на 1,5 литра трансмиссионного масла. Далее пропорция сохраняется в обе стороны. Объем смазочной композиции для автоматической трансмиссии из расчета 100мл на коробку. Объем смазочной композиции в топливо 1мл на 1л топлива, то есть 100мл на 100л. Процедуру желательно повторить на любом этапе из-за особенностей нашего топлива и конечной возможности работы фильтров. Эффективность фильтров не 100% Смазочная композиция "Наноуглеро​д" 1 700.00p.

ok.ru

Михайлов Г.Б.- теперь присадка к маслам. — DRIVE2

Скопировано с присланного Михайловым файла:Смазочная композиция на основе наноуглерода.Российские ученые Мартьяанов А.Н. И Михайлов Г.Б. впервые в Мире синтезировали из моторного углеводородного масла уникальную смазочную композицию. Новая технология «НОУ ХАУ», разработанная авторами, позволяет в масле разорвать молекулярные связи и преобразовать связанные атомы углерода в твердый наноуглерод, обладающей высочайшей чистотой и химической активностью. Патент №2483101. В природе такого материала НЕ СУЩЕСТВУЕТ! Это синтез НОВОГО вещества!Наноуглерод (наноалмаз)находится в масле, обладает зарядом и никогда не выпадает в осадок. Размер частиц наноуглерода столь мал, что он беспрепятственно проходит любые фильтры. Размеры частиц наноуглерода меньше фуллеренов С60 примерно в 7 раз! Образно говоря моторные и топливные фильтры для наноуглерода, то же самое, что «рыболовная сеть для планктона»!Попадая в зоны трения, наноуглерод внедряется в атомарную решетку металлов в парах трения, создавая между ними абсолютно идеальную поверхность с минимально возможным трением, присущим поверхностям покрытым алмазной пленкой. Такие поверхности в современной технологии лазерного напыления достаточно распространены. Поверхность пар трения увеличивается за счет исключения «шероховатости», а коэффициент трения снижается, что приводит к улучшению теплоотвода и снижению нагрева в парах трения. Потери в редукторах и нагрев в зоне трения механизмов снижаются, а КПД растет. Известный факт, что лучший проводник тепла из существующих в природе материалов является алмаз. В данном случае появляется «сверх эффект» — более качественный отвод тепла из пар трения, что, естественно, в первую очередь сказывается на долговечности механизмов. Внедрение наноуглерода в атомарную решетку прекращает водородное охрупчивание в парах трения и исключает электрохимическую коррозию, что очень важно для долговечной работы ДВС. Внедрение наноуглерода происходит при выской температуре в паре трения. Когда в паре температура снижается (алмаз великолепно отводит тепло) прекращается формирование слоя и наноуглерод «дежурит» в масле, то есть система с обратной связью! По-существу можно говорить о финишной обработки поверхностей пар трения алмазным покрытием в режиме штатной эксплуатации механизмовОсобенно следует отметить уникальную работу наноуглерода (наноалмаза) при введении его небольшого количества в масло и топливо ДВС, при этом:— компрессия в цилиндропоршневой группе существенно возрастает, и после нескольких обработок может достигать 16,5 атмосфер, причем одинаковой во всех цилиндрах. Что это дает?Высокая и ровная по цилиндрам компрессия существенно улучшает приготовление углеводородной смеси в ДВС с внешнем смесеобразованием, цикл Отто. Углеводородная смесь приближается к стехиометрической, подготовка смеси происходит при более высокой температуре, что очень важно для современных отечественных бензинов, получаемых глубоким крекингом, соответствующие ссылки на публикации специалистов будут нами приложены. Существенно возрастает момент ДВС при заметном снижении шума работающего двигателя и его механизмов благодаря снижению пикового давления в рабочем цикле. Известный факт, что программа управления ДВС, написанная для идеального двигателя «разбегается» с реальным ДВС сходящего с конвейера (допуски и посадки, технологические допуски на любую деталь, форсунки разные и т. д.), причем эта величина для очень хорошей сборки достигает минимум 15-20%. После обработок наноуглеродом ДВС приближается к идеальному и машина преображается, расход топлива снижается с одновременным увеличением момента и мощности. Стендовые испытания будут приведены в специальном разделе. Приготовление более качественной углеводородной смеси за счет высокой компрессии и снижение пиковой температуры в процессе сгорания позволяет более спокойно работать двигателю при «разбросах» октанового числа топлива, особенно актуально в нашем отечестве!— температура ДВС снижается, благодаря алмазному покрытию пар поршневое кольцо хон цилиндра. Здесь особенно следует выделить, что наноуглерод не закрывает хон, как в выше рассмотренных присадках, а покрывает только выступающие кромки хона. Получается идеальный подшипник скольжения — в углублениях хона цилиндра моторное масло, по выступам хона алмазный подшипник скольжения также с покрытым алмазом поршневыми кольцами;— давление масла возрастает на 1-1,5 атмосфер за счет лучшей работы масленого насоса;— поскольку вибрации ДВС заметно снижаются двигатели перестают «потеть» остаются чистыми в процессе эксплуатации;— практически нет расхода масла, даже для двигателей с короткими юбками поршней (все современные двигатели), которые этим грешат.Очень интересная работа наноуглерода при введении в топливо. Для цикла Отто наноуглерод помогает топливному насосу, которому тяжеловато работать в бензине (отсутствует смазка), далее с топливом поступает к форсункам, работающих в импульсном режиме в условиях отсутствия смазки, далее впускные клапана и камера сгорания, причем в зону самого нагруженного верхнего компрессионного кольца. Алмаз, как известно, при температурах, которые возникают в камере в рабочем цикле не горит и далее через выпускные клапана на выпуск. Происходит очистка лямбда зондов. Теперь детально:— форсунки в парах трения при алмазном покрытии работают с более крутыми фронтами и с меньшими ошибками, что заметно стабилизирует холостой ход ДВС и улучшает динамические показатели автомобиля;— впускные клапана закрываются очень чисто, что подтверждает и высокая компрессия обработанных наноуглеродом ДВС. Интересен тот факт, что при уже отказавших со временем маслосъемных колпачков за счет минимального зазора в паре шток-втулка расход практически отсутствует.

www.drive2.ru

Наноуглеродные присадки - фуллерены

Современные наноуглеродные присадки - фуллерены, стали одним из интереснейших и важнейших открытий в науке XX столетия. Очень многие ученые отлично знали способность углерода образовывать гораздо более сложные структуры в соединениях, чем это известно на момент открытия фуллеренов. Экспериментальное подтверждение того, что молекулы подобного типа, состоящие из 60 и более атомов, могут возникать в ходе естественно протекающих в природе процессов, произошло только в конце прошлого века, в 1985 г.

Некоторые авторы предполагали стабильность молекул с замкнутой углеродной сферой. Однако эти предположения носили сугубо умозрительный, чисто теоретический характер. Практически никто не мог представить, как с помощью химических процессов получить такие структуры из атомов углерода. Поэтому данные работы остались незамеченными, и внимание на них было обращено только задним числом, уже после экспериментального обнаружения фуллеренов. Новый этап наступил в 1990 г., когда был найден метод получения новых соединений в граммовых количествах, и описан метод выделения фуллеренов в чистом виде.

Очень скоро после этого были определены важнейшие структурные и физико-химические характеристики фуллерена С60 - наиболее легко образующегося соединения среди известных фуллеренов. За свое открытие - обнаружение углеродных кластеров состава C60 и C70 - Р. Керл, Р. Смолли и Г. Крото в 1996 г. были удостоены Нобелевской премии по химии. Ими же и была предложена структура фуллерена C60, известная всем любителям футбола.

Фуллерены могут быть разбиты на две группы. Границу между ними позволяет провести т.н. правило изолированных пентагонов (Isolated Pentagon Rule, IPR). Это правило гласит, что наиболее стабильными являются те фуллерены, в которых ни одна пара пентагонов не имеет смежных ребер. Другими словами, пентагоны не касаются друг друга, и каждый пентагон окружен пятью гексагонами. Если располагать фуллерены в порядке увеличения числа атомов углерода n, то Бакминстерфуллерен - C60 является первым представителем, удовлетворяющим правилу изолированных пентагонов, а С70 - вторым. Среди молекул фуллеренов с n>70 всегда есть изомер, подчиняющийся IPR, и число таких изомеров быстро возрастает с ростом числа атомов. Найдено 5 изомеров для С78, 24 - для С84 и 40 - для C90. Изомеры, имеющие в своей структуре смежные пентагоны существенно менее стабильны.

Химия фуллеренов

В настоящее время преобладающая часть научных исследований связана с химией фуллеренов. На основе фуллеренов уже синтезировано более 3 тысяч новых соединений. Столь бурное развитие химии фуллеренов связано с особенностями строения этой молекулы и наличием большого числа двойных сопряженных связей на замкнутой углеродной сфере. Комбинация фуллерена с представителями множества известных классов веществ открыла для химиков-синтетиков возможность получения многочисленных производных этого соединения.

Среди реакций получения неорганических производных фуллерена наиболее важными являются процессы галогенирования и получения простейших галогенпроизводных, а также реакции гидрирования. Так, эти реакции были одними из первых, проведенных с фуллереном C60 в 1991 г. Рассмотрим основные типы реакций, ведущие к образоваению данных соединений.

Сразу после открытия фуллеренов большой интерес вызвала возможность их гидрирования с образованием «фуллеранов». Первоначально представлялось возможным присоединение к фуллерену шестидесяти атомов водорода. Впоследствии в теоретических работах было показано, что в молекуле С60Н60 часть атомов водорода должна оказаться внутри фуллереновой сферы, так как шестичленные кольца, подобно молекулам циклогексана, должны принять конформации «кресла» или «ванны». Поэтому известные на настоящий момент молекулы полигидрофуллеренов содержат от 2 до 36 атомов водорода для фуллерена C60 и от 2 до 8 - для фуллерена C70.

При фторировании фуллеренов обнаружен полный набор соединений С60Fn, где n принимает четные значения вплоть до 60. Фторпроизводные с n от 50 до 60 называются перфторидами и обнаружены среди продуктов фторирования масс-спектрально в чрезвычайно малых концентрациях. Существуют также гиперфториды, то есть продукты состава C60Fn, n>60, где углеродный каркас фуллерена оказывается частично разрушенным. Предполагается, что подобное имеет место и в перфторидах.

Основной проблемой, решаемой химиками-синтетиками, работающими в области синтеза производных фуллеренов, и по сей день остается селективность проводимых реакций. Особенности стереохимии присоединения к фуллеренам состоят в огромном числе теоретически возможных изомеров. Так, например, у соединения C60X2 их 23, у С60X4 уже 4368, среди них 8 – продукты присоединения по двум двойным связям. 29 изомеров С60X4 не будут, однако, иметь химического смысла, обладая триплетным основным состоянием, возникающим в связи с наличием sp2-гибридизованного атома углерода в окружении трех sp3-гибридизованных атомов, образующих С-Х связи. Максимальное число теоретически возможных изомеров без учета мультиплетности основного состояния будет наблюдаться в случае С60X30 и составит 985538239868524 (1294362 из них – продукты присоединения по 15 двойным связям), тогда как число несинглетных изомеров той же природы, что и в приведенном выше примере, не поддается простому учету, но из общих соображений должно постоянно увеличивать с ростом числа присоединенных групп. В любом случае, число теоретически допустимых изомеров в большинстве случаев огромно, при переходе же к менее симметричным С70 и высшим фуллеренам оно дополнительно возрастает в разы или на порядки.

На самом же деле, многочисленные данные квантово-химических расчетов показывают, что большинство реакций галогенирования и гидрирования фуллеренов протекают с образованием если и не наиболее стабильных изомеров, то, по крайней мере, незначительно отличающихся от них по энергии. Наибольшие расхождения наблюдаются в случае низших гидридов фуллеренов, изомерный состав которых, как было показано выше, может даже слегка зависеть от пути синтеза. Но при этом стабильность образующихся изомеров все равно оказывается крайне близкой. Изучение этих закономерностей образования производных фуллеренов представляет собой интереснейшую задачу, решение которой приводит к новым достижениям в области химии фуллеренов и их производных.

Применение наноуглеродных присадок в промышленности

Еще в конце прошлого века было замечено свойство фуллиренов - способность к производству и росту тонких алмазных пленок. Это свойство было получено при растворении фуллиренов в газированной воде. Основной такого процесса были получающиеся молекулы C2. Скорость роста алмазной пленки достигает 0.6 мкм/час, что в 5 раз выше, чем без использования фуллеренов.

Кроме того, было известно, что фуллерены обладают очень высокой адгезией к другим материалам. Именно это свойство и легло в одно из основных направлений применения фуллиренов в промышленности - как добавка для увеличения антифрикционных и противоизносных свойств.

Влияние добавок наноуглеродов на антифрикционные и противоизносные свойства изделий.

Добавление в микроскопических дозах наноуглеродов в масла, используемые для смазки валов и других трущихся частей в промышленном оборудовании, позволяет добиться невиданных до сих пор показателей увеличения срока их службы. Это происходит из-за того, что присутствие фуллерена С60 в минеральных смазках инициирует на поверхности металла образование защитной фуллерено-полимерной пленки толщиной 100 нм. Эта пленка прекрасно справляется с увеличением защиты металла от износа, от термической и окислительной деструкции, увеличивает время жизни узлов трения в аварийных ситуациях в 3-8 раз, термостабильность смазок до 400—500 °C и несущую способность узлов трения в 2-3 раза, расширяет рабочий интервал давлений узлов трения в 1,5-2 раза, уменьшает время приработки контртел.

Рекомендуется применять наноуглеродны добавки в следующих промышленных устройствах как компоненты смазки промышленного оборудования, узлы которого работают на больших оборотах и под большой, часто неравномерной нагрузкой, вплоть до практически ударной ее характеристики. Особенно эффективно их применения для узлов и механизмов, остановка которых на ремонт и профилактику очень критична для производственных процессов, чревата большими убытками для компаний.

У специалистов ООО «Полтавхим» уже есть успешного применения наноуглеродных добавок, которые действительно позволили увеличить срок службы узлов различного роторного оборудования в десятки раз. Наши специалисты смогут предоставить необходимые консультации по зоне применимости наноуглеродных присадок, их эффективного использования при эксплуатации промышленного оборудования.

Углеродные наноматериалы обладают рядом уникальных свойств, обусловленных упорядоченной структурой их нанофрагментов: хорошая электропроводность и адсорбционные свойства, способность к холодной эмиссии электронов и аккумулированию газов, диамагнитные характеристики, химическая и термическая стабильность, большая прочность в сочетании с высокими значениями упругой деформации. Материалы, созданные на основе УНТ, могут успешно использоваться в качестве структурных модификаторов конструкционных материалов, аккумуляторов водорода, элементов радиоэлектроники, добавок в смазочные материалы, лаки и краски, высокоэффективных адсорбентов, газораспределительных слоев топливных элементов. Широко обсуждается использование углеродных наноструктур в тонком химическом синтезе, биологии и медицине.

Достоинством предлагаемого нано-углеродного комплекса является наличие фуллеренов полукристаллического состояния, сохраняющих свои свойства в окислителях 6 и 7 степени, ультрадисперсных алмазов (1-2 нанометра), углеродных трубок.

Применение нано-углеродного комплекса приводит к снижению скорости износа узлов скольжения и качения транспортных средств в 3-4 раза. Замена масла с нано-углеродным комплексом в двигателе увеличивает ресурс масла на 60 000 км – 80 000км пробега.

Заправка смазки с нано-углеродным комплексом – 1 раз на весь период эксплуатации транспортных средств. Состав растворяется в маслах и смазках без образования твердых осадков и желейных масс.

Состав фуллеренового комплекса:

• Внешний вид: Масляный состав черного цвета
• Масса (в фасованном виде), г: 1000,0 +-0,5
• Массовая доля ультрадисперсных алмазов, г, не менее: 1,8
• Массовая доля фуллеренов, г, не менее: 5,2
• Состав фуллеренов: С32, С60, С70, С90,С122
• Размер частиц ультрадисперперсных алмазов, нм: 2,0 – 3,0
• Массовая доля механических примесей: Отсутствуют

Рекомендованная доза нано-углеродного комплекса в автотранспорт 1кг (литр) на масляную ванну до 5 литров. В промышленных объемах концентрация определяется типом смазки, режимами работы. Возможна поставка в сухом виде.

poltavhim.pl.ua

Углеродные нанотрубки — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Углеродная нанотрубка (сокр. УНТ) — это аллотропная модификация углерода, представляющая собой полую цилиндрическую структуру диаметром от десятых до нескольких десятков нанометров и длиной от одного микрометра до нескольких сантиметров[1][2] (при этом существуют технологии, позволяющие сплетать их в нити неограниченной длины[3]), состоящие из одной или нескольких свёрнутых в трубку графеновых плоскостей.

ru.wikipedia.org

способ получения смазочной композиции - патент РФ 2483101

Изобретение относится к способу получения смазочной композиции. Способ характеризуется тем, что в определенном объеме углеводородного масла (нефтяное или синтетическое) устанавливают два электрода из немагнитного проводящего материала конечного сопротивления с зазором между ними, на каждый из которых подаются импульсы высоковольтного напряжения с амплитудой, обеспечивающей пробой между электродами. При этом частота следования импульсов высоковольтного напряжения задается таким образом, чтобы разрядный ток лежал в диапазоне от полупериода до нескольких периодов. Предлагаемый способ позволяет получать смазочную композицию с высоким содержанием наноуглеродных составляющих при отсутствии различных химических добавок. 1 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2483101

Изобретение относится к области получения принципиально новых смазывающих материалов на основе синтеза наноуглеродных композиций способом подачи импульсов высоковольтного напряжения на два электрода (фиг.1, поз.2) из немагнитного проводящего материала конечного сопротивления с зазором между ними, расположенными в углеводородном масле (фиг.1, поз.1.) (нефтяная или синтетическая основа), амплитуда импульсов должна обеспечивать пробой между электродами, при этом частота следования импульсов высоковольтного напряжения (фиг.1, поз.4 источник высоковольтного напряжения) задается таким образом, чтобы разрядный ток лежал в диапазоне от полупериода до нескольких периодов. Импульсы высоковольтного напряжения имеют частотное заполнение прямоугольной знакопеременной формы, кратное высоковольтным импульсам, которые задаются генератором (фиг.1, поз 3.), а электроды (фиг.1, поз.2) располагаются возможно ближе к основанию емкости с углеводородным маслом и имеют форму усеченной сферы. Для обеспечения стабильного пробоя между электродами, расположенными в углеводородном масле, дополнительно вводится разрядная цепь (фиг.1, поз.5), например воздушная, так чтобы ток разрядной цепи поступал на систему регулирования зазора между двумя рабочими электродами (фиг.1, поз.6) до исключения тока пробоя разрядной цепи. Исходный воздушный промежуток разрядной цепи определяется устойчивым пробоем зазора между электродами, находящимися в углеводородном масле, в котором отсутствуют различные добавки органического или минерального происхождения.

Известны смазочные композиции на нефтяной или синтетической основе с добавлением активных концентраторов - добавок органического или минерального происхождения [1-6]. Эти добавки имеют частицы вещества конечного размера в зависимости от применяемого сырья и технологии их получения. За прототип изобретения принят патент US № 5292444, 08.03.1994 г. [6]. Наиболее малыми геометрическими размерами обладают добавки композиций, в состав которых входят фуллерены С60 и С80. Тем не менее введение концентраторов с конечными геометрическими размерами и массой в масла, приводит к выпадению их в осадок. Часть введенного материала оседает на масляных и топливных фильтрах, что ухудшает их эффективность и снижает трибометрическую характеристику смазочной композиции. Кроме того, выпадение концентраторов-добавок в осадок создает определенные проблемы в масляных каналах двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Работа концентраторов-добавок в парах трения при создании поверхностной структуры определяется как раз их конечным размером. Указанные выше особенности существующих концентраторов-добавок сужают области их применения в ДВС, например в топливной аппаратуре.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение нового смазывающего материала высокой однородности на основе наноуглеродных композиций с более лучшими трибометрическими характеристиками и эксплутационными показателями, изобретение преследует цель развития технологий улучшения экологического и энергетического состояния двигателей внутреннего сгорания (ДВС) за счет динамического уменьшения коэффициента трения и повышения износостойкости термически и кинематически нагруженных рабочих поверхностей пар трения.

Данная задача решается путем подачи на два электрода, расположенных в углеводородном масле (нефтяное или синтетическое), импульсов высоковольтного напряжения амплитудой, обеспечивающей пробой между ними (фиг.1). Частота следования импульсов высоковольтного напряжения задается таким образом, чтобы разрядный ток лежал в диапазоне от полупериода до нескольких периодов. Такой способ позволяет получать смазочную композицию с высоким содержанием наноуглеродных составляющих при отсутствии различных химических добавок. Протекание электрического разряда в углеводородном масле (электрогидравлический удар) вызывает сложный комплекс явлений: ионизацию и разложение молекул в плазме канала и возле него, световое излучение канала разряда, ударные волны, интенсивное ультразвуковое излучение, образование и пульсация газового пузыря, кавитационные процессы, импульсные магнитные поля [7-9]. Различают две стадии процесса. Первая стадия продолжается от подачи напряжения на электроды до завершения пробоя. Время пробоя зависит от амплитуды напряжения и фронта его нарастания.

Наибольший вклад в развитие синтеза наноуглерода по заявляемому способу получения смазочной композиции вносит вторая стадия процесса электрогидравлического разряда, характеризующаяся появлением ударных волн как главного турбулизирующего фактора.

В углеводородном масле происходит разряд, во фронте ударной волны имеется область сильно сжатой среды, перемещающейся в пространстве со сверхзвуковой скоростью. При подходе ударной волны к некоторой точке пространства давление и плотность возрастают резким скачком, затем следует постепенное изменение этих величин, причем через некоторый промежуток времени давление и плотность становятся меньше, чем те же параметры в невозмущенной среде. Величина давления фронта ударной волны при электрическом разряде в начальный период достигает - (5 8)×100000000 МПа, частота - 3×1000000 Гц, скорость распространения превышает скорость звука. Явление электрического разряда сопровождается также мощными кавитационными процессами. Образование кавитационных пузырьков происходит уже на начальной стадии формирования электрического разряда, практически с момента его зажигания, и является результатом взаимодействия ударных волн, инициируемых высокоскоростными стримерными образованиями.

Энергия, выделяющаяся при схлопывании кавитационных пузырьков, способствует разрыву химических связей между атомами больших молекул углеводородных соединений.

Энергия диссоциации связи С-Н колеблется в зависимости от молекулярной массы и структуры молекулы в пределах 322 435 кДж/моль, энергия диссоциации связи С-С - 250 348 кДж/моль. При разрыве связи C-H от углеводородной молекулы отрывается водород, при разрыве связи C-C углеводородная молекула разрывается на две неравные части. При кавитационной обработке углеводородного сырья происходит деструкция молекул, вызванная микрокрекингом молекул и процессом ионизации. В результате протекания этих процессов в системе накапливаются «активированные» частицы: радикалы, ионы, ионно-радикальные образования [10-12], которые активно участвуют в образовании наноуглеродных соединений.

После прекращения поступления энергии расширение продуктов разряда сопровождается охлаждением и рядом внутренних превращений, в результате которых в жидкости образуется парогазовая полость, внутренняя энергия полости и кинетическая энергия жидкости обуславливают ее радиальные колебания, в процессе которых имеет место изменение давления в 103-104 раз.

По сравнению с первичной ударной волной продолжительность пульсации полости в 30-45 раз больше, а максимальное давление и плотность потока энергии в 10 раз меньше. Подобно первичной ударной волне пульсация парогазовой полости способствует перемешиванию компонентов. Явление электрического разряда сопровождается также мощными кавитационными процессами.

Через определенное время воздействия на масло по заявленному способу смазочная композиция представляет собой наноуглеродную структуру, синтезированную из самого углеводородного масла, в виде одинаковых частиц, твердого наноуглерода, не выпадающего в осадок. Мелкодисперсный наноуглерод (смазочная композиция), добавленный в определенных пропорциях в масло и топливо ДВС, при работе двигателя активно внедряется в кристаллическую решетку пар трения, что приводит к уменьшению шероховатости поверхности и снижению коэффициента трения.

Улучшается теплопроводность, что важно в парах трения цилиндр - поршневое кольцо и цилиндр - поршень, снижается коэффициент трения при пограничном режиме работы. Результатом является увеличение КПД ДВС и механизмов, имеющие в составе различные подшипники, трущиеся поверхности и зубчатые передачи. Фильтры, применяемые для очистки моторного масла и топливной аппаратуры для заявленной смазочной композиции - прозрачны.

Список литературы

1. А.с. СССР № 1616978, МКИ C10M 141/06, 1990 г.

2. Патент РФ № 2238302, C10M 141/06 2004 г.

3. Патент RU 2168538 C1 (C10V 169/06, 125/26, 159/06).

4. Патент RU 2168663 C1 (F16C 33/14, C10M 125/10).

5. Patent JP N 05 - 229966, Preparation of hydrogenated fullerene // Shige-matsu K., Abe K. 25.02.92.

6. Patent US N 5292444, Oil compositions containing fullerene-grafted polymers. Patil A.O., Schriver G.W., Lundberg R.D. 08.03.1994.

7. Л.А.Юткин. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. - Л.: Машиностроение, 1986 г.

8. К.А.Наугольных. Электрические разряды в воде (гидродинамическое описание) / К.А.Наугольных, Н.А.Рой. - М.: Наука, 1971 г. - 190 с.

9. Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта / Под ред. Г.А.Гулого. - М.: Машиностроение, 1977 г. - 320 с.

10. Ю.Н.Кудимов. Электроразрядные процессы в жидкости и кинетика экстрагирования биологически активных компонентов. Часть 1. Ударные волны и кавитация /Ю.Н.Кудимов, В.Т.Казуб, Е.В.Голов/ /Вести. Тамб. Гос. Техн. ун-та. - 2002 г. - Т.8 № 2. - с.253-264./

11. Влияние кавитационного воздействия на углеводородное топливо /А.Ф.Немчин [и др.]//Пром. теплотехника. - 2002 г. - Т.24, № 6 - с.60-63.

12. А.И.Нестеренко. Возможность крекинга углеводородов под действием кавитации. Количественная энергетическая оценка /А.И.Нестеренко, Ю.С.Берлиозов. // Химия и технология топлив и масел. - 2007 г. - № 6. - с.43-44.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения смазочной композиции, отличающийся тем, что в определенном объеме углеводородного масла (нефтяное или синтетическое) устанавливают два электрода из немагнитного проводящего материала конечного сопротивления с зазором между ними, на каждый из которых подаются импульсы высоковольтного напряжения с амплитудой, обеспечивающей пробой между электродами, при этом частота следования импульсов высоковольтного напряжения задается таким образом, чтобы разрядный ток лежал в диапазоне от полупериода до нескольких периодов.

2. Способ получения смазочной композиции по п.1, отличающийся тем, что в смазочной композиции отсутствуют различные химические добавки, так как композиция получается путем обработки углеводородного масла высоковольтным разрядом (электрогидравлический удар), определенной амплитуды и частоты.

3. Способ получения смазочной композиции по п.1, отличающийся тем, что импульсы высоковольтного напряжения имеют частотное заполнения прямоугольной знакопеременной формы кратные высоковольтным импульсам.

4. Способ получения смазочной композиции по п.1, отличающийся тем, что электроды в зоне разряда имеют форму усеченной сферы.

5. Способ получения смазочной композиции по любому из пп.1 и 4, отличающийся тем, что электроды расположены возможно ближе к основанию емкости с углеводородным маслом.

6. Способ получения смазочной композиции по любому из пп.1, 4, отличающийся тем, что дополнительно вводится разрядная цепь, например воздушная, параллельно двум рабочим электродам таким образом, чтобы ток пробоя разрядной цепи поступал на систему регулирования зазора между этими электродами до исключения тока пробоя разрядной цепи, а исходный воздушный промежуток разрядной цепи определяется устойчивым пробоем зазора между двумя параллельными электродами, находящимися в углеводородном масле.

www.freepatent.ru

Наноуглерод - Научная кунсткамера

science-freaks.livejournal.com

• 
  Мощность двигателя g4gc
• 
  Макдевит двигатели бога
• 
  Лучший тойотовский двигатель
• 
  Критические обороты двигателя
• 
  Контрактный двигатель agu
• 
  Звук двигателя истребителя
• 
  Диагностика двигателя компрессометром
• 
  Детонационный поршневой двигатель
• 
  Двигателя деформации пространства
• 
  Двигатель эскиз тату
• 
  Двигатель фав 6371