Показатели повышения эффективности работы машин, механизмов и оборудования на Вашем предприятии могут быть определены исключительно по результатам проведения натурных испытаний в Ваших реальных условиях. Для достижения максимальной эффективности работы механизмов рекомендуется проводить комплексную обработку масла и топлива.
ООО «Форт» предлагает Вам нанотехнологичную добавку для Ваших машин и механизмов. Ваша техника прослужит намного дольше с помощью нашей добавки. Мельчайшая структура добавки исключает причинение вреда системам двигателя и рабочему агрегату в целом. Продукт имеет страховку в «Росгосстрах». При обработке следует помнить, что необходимо провести ряд подготовительных мер.
Продукт применяется на исправных двигателях. Если поршневые кольца «залегли», маслопроводы забиты, диагностируется течь масла через уплотнительные материалы (прокладки и сальники), есть старые «задубевшие» маслосъемные колпачки и т.д.; применение может привести к обострению уже существующих проблем.
Надо понимать, что обработка двигателя составом увеличивает мощность и эффективность двигателя, что приводит к снижению расхода топлива. Дополнительная обработка КПП, раздаточной коробки, переднего и заднего моста снижает внутренние потери двигателя и повышает его КПД.
Нанотехнологичная добавка позволяет не только существенно улучшить рабочие характеристики двигателей, но и значительно продлить срок эксплуатации отдельных узлов за счет снижения трения и ряда других полезных эффектов. Кроме того, снижается объем расхода горюче-смазочных материалов, что также нельзя оставить без внимания.
Реальная величина экономии зависит от типа рабочего агрегата, а также от режима работы – наиболее ярко эффект снижения расхода ГСМ проявляется при режимах малых нагрузок низких оборотов, что связано с большими механическими потерями в этих режимах.
|
Описание продукта и принцип действия
Чтобы лучше понять принцип действия состава, приводим выдержку из статьи разработчиков нанодисперсных порошков.
"... Проблемы трения и износа стали тормозом в развитии техники, возникла специальная наука - трибология, появилась масса исследовательских центров по указанным проблемам. Во второй половине 20 века во всех промышленно развитых странах мира были приняты национальные программы по трибологии, началось государственное финансирование этих исследований. Что же побудило человечество уделить этой проблеме столько внимания? Два аспекта этой проблемы достойны внимания и имеют конкретные количественные оценки:
Во-первых «Износ». Ежегодно в мире прямые потери от износа машин и механизмов составляют около одного триллиона евро и их надо постоянно восполнять, расходуя на это человеческие ресурсы, громадные количества углеводородного сырья, засоряя атмосферу и водные ресурсы планеты и самое важное необходимо восстанавливать оборудование, станки, инструменты на которых выпускаются новые узлы и детали, взамен изношенных. Техногенная система работает сама на себя, на поддержание своего существования, за счет ускоренного расходования ресурсов. Она имеет в своем развитии точку «насыщения», когда ресурсов хватит только на поддержание достигнутого уровня развития, а далее спад или переход на качественно другой уровень жизни цивилизации.
Во-вторых «Внутренние механические потери». Самые совершенные двигатели внутреннего сгорания тратят от 12 до 20% углеводородного горючего на преодоление своих собственных внутренних механических потерь, плюс не менее 10% потерь в трансмиссии, а в сумме до 30% горючего расходуется на преодоление трения и износ деталей двигателя и трансмиссии. На сегодня в мире миллионы автомобилей, речной и морской транспорт, дорожно-строительная техника, сельскохозяйственная техника, электростанции. Один процент снижения внутренних потерь в машинах и механизмах приводит к экономии миллиардов литров горючего, в воздух не выбрасываются десятки миллиардов литров парниковых газов и вредных веществ.
Экономятся миллионы тонн нефти, запасы которой ограничены и невосполнимы..."
Как решаются эти проблемы, мы рассмотрим на примере нашего состава, созданного в последние годы с использованием нанодисперсных порошков. Продукт можно применять в системах смазки всех машин и механизмов.
"...Описание продукта
Продукт представляет собой композицию нанодисперсных порошков диоксида кремния, триоксида алюминия и терморасщепленного кислотоинтеркалированного графита. Средняя размерность частиц композиции нанопорошков составляет 14 нанометров. Площадь поверхности частиц достаточно велика и составляет 156 квадратных метров на один грамм нанопорошка.
Рабочая концентрация нанодисперсных порошков в масле двигателя после введения составляет 0,001-0,002%, что в сто раз меньше прочих примесей.
Разделение комплекта на две части обусловлено сильным моющим действием продукта, необходимостью заменить через короткое время после введения первой части продукта масляный фильтр, а в некоторых случаях и само масло.
|
Состав продукта
Продукт сам есть нанопорошек, вносимый в базовое масло, и вводится он в систему смазки, в моторное масло, поэтому следует кратко остановиться на моторных маслах. Основные свойства моторных масел определяются их способностью уменьшать трение между трущимися поверхностями деталей, снижать износ трущихся поверхностей, предотвращать их сваривание и заедание, охлаждать детали, защищать их от коррозии и загрязнения углеродистыми отложениями и самое главное сохранять эти свойства во всем диапазоне температур и нагрузок максимально возможное время.
При производстве моторных масел используют базовые масла, к которым для получения товарных продуктов добавляют присадки, составляющие до 25% их весового количества. Применяют базовые масла трех типов: минеральные, синтетические и частично синтетические. Синтетические масла занимают более 30% рынка моторных масел. Основную проблему для потребителей представляет не тип масла, а степень очистки базового масла от углеводородов, склонных к образованию твердых нерастворимых отложений на стенках маслопроводов, нагаров и лаков в зонах трения. Моторные масла классифицируются по вязкости и эксплуатационным свойствам, на рынке представлены десятки видов масел и с определенной периодичностью появляются новые виды, что говорит о сложности проблемы создания некой «универсальной» смазки. Независимо от типа масла пакеты стандартных присадок к ним содержат более 15 видов конкретных присадок, основные из них это: вязкостные или загущающие, корректирующие вязкостно-температурную характеристику масла; моющие и диспергирующие присадки; депрессорные, антиокислительные, антикоррозионные, противопенные; улучшающие смазывающие свойства масла; антифрикционные, противоизносные и противозадирные присадки, консервационные и др..."
Следует заметить, что антифрикционные и противоизносные присадки в товарном масле составляют 3-5% , а составе в три, пять тысяч раз меньшее количество, что напрямую говорит о совершенно другом механизме его действия. Наш состав совместим с любым видом масла, в силу своей химической пассивности не вступает во взаимодействие с пакетом стандартных присадок.
"...Композиция нанопорошков.
Необходимо пояснить, почему были выбраны именно эти вещества для создания продукта и почему в нанодисперсной форме, и какие принципы нанотехнологий при этом использовались.
Диоксид кремния {SiO2}n - нанодисперсный кремнезем в виде полимерных частиц с реакционно-способными силанольными группами на своей поверхности.
Из предыдущих опытов, проводившихся учеными в разных странах и в разное время, с различными присадками, содержавшими кремний, было известно следующее:
- разложение молекул присадки во фрикционной зоне сопровождалось образованием снижающих трение и износ трибополимеров, а также силицированием поверхностей трения. Рентгеновский микроанализ пятен износа показывал наличие в них кремния. Подтверждалось образование в зоне трения кремний органических продуктов Si-O -C.
- на спектрограмме масла после испытаний обнаруживалось резкое снижение пика Si-O, что подтверждало его разрушение и внедрение кремния в поверхности трения и участие в образовании трибополимеров.
- моторные испытания показывали наличие моющего диспергирующего действия наряду с антифрикционным и противоизносным. Было обнаружено улучшение окислительной стабильности и отсутствие отрицательного влияния присадок на коррозионность моторного масла.
- повышенная адсорбционная способность молекул присадок на ювенильных участках поверхностей трения, что имеет важное значение для модификации поверхностного слоя металла.
Триоксид алюминия {Al2O3} - нанодисперсный порошок лейкосапфира.
При росте нагрузок в зонах трения происходит разрыв связей алюминий-кислород, и атомы алюминия замещают атомы железа на поверхности, образуется поверхностный слой, представляющий собой твердый раствор с иной пластичностью. В поверхностном слое металла образуются оксиды и карбиды алюминия и железа, что меняет его износостойкость. Количество железа уменьшается до 70%, а количество алюминия и углерода увеличивается до 12% и 17% соответственно.
Адсорбционное модифицирование алюминием кремнезема приводит к появлению амфотерных свойств его поверхности, что расширяет возможности использования кремнезема в композициях с полимерами. Терморасщипленный кислотоинтеркалированный графит {С} - аморфная форма. В масле частицы являются центрами образования мицелл при повышении температуры, а на поверхностях трения участвуют в образовании износостойкого слоя.
Необходимо особо подчеркнуть, что все упомянутые вещества находятся в нанодисперсной форме и имеют другие физические свойства, чем их макроаналоги- кварцевый песок, глинозем и кристаллический графит, и с которыми во всех автомобилях ведется принципиальная борьба с помощью масляных, воздушных и топливных фильтров. Размер частиц и их количество исключают возможность появления абразивного износа деталей..."
|
Какие задачи решались при создании продукта?
"...Во-первых, создать в масле возможность появления кластеров - трехмерных структур молекул масла, в центре которых находятся наночастицы оксида кремния, причем этот процесс протекает тем интенсивней, чем выше нагрузка на двигатель, т.е. чем выше температура и давление. Масло адаптируется под термодинамические условия эксплуатации изменением своей физической структуры. Части разрушенных молекул масла, имея на своих концах активные незаполненные связи, встраиваются в кластеры, чем компенсируется износ и старение масла, сохраняются смазывающие свойства, продлевается срок службы. Обеспечить штатные условия гидродинамического трения в максимально широком диапазоне нагрузок и оборотов двигателя в условиях реального износа деталей. Снизить внутренние механические потери двигателя.
Во-вторых, создать условия для постоянной модификации поверхностей трения с целью сохранения тончайшего пластичного слоя, принимающего на себя все напряжения сдвига при трении поверхностей металлов. Это должно достигаться созданием «положительных» дислокаций Si, O, Al, C, в поверхностном слое, образованием оксидов и карбидов, что позволит минимизировать скорость износа «приработанной» поверхности. «Нейтрализовать» ювенильные поверхности металла, интенсивно влияющих на развитие химических реакций в масле.
В-третьих, создать на поверхностях трения прочную пленку масла и трибополимеров связанную с частицами оксидов кремния и алюминия, внедренными в поверхность металла. Исключить возможность сухого трения.
Чтобы понять, почему используются нанопорошки и нанотехнологические принципы, следует остановиться на описании процессов в открытых термодинамических системах с внешним источником энергии. В примере с двигателем внутреннего сгорания энергия топлива тратится по трем направлениям:
- от 20 до 40% на паразитный нагрев двигателя и в конечном итоге на нагрев окружающей среды;
- до 30% на преодоление внутренних механических потерь в двигателе и трансмиссии и так же на нагрев деталей и износ поверхностей трения;
- до 50% преобразуется в механическую работу движения автомобиля.
В двигателе образуется значительное количество «свободной» энергии, до 50% от энергии топлива, не используемой позитивно и выбрасываемой в окружающую среду. Идея в том, чтобы использовать часть этой энергии на модификацию и адаптацию моторного масла к условиям смазочного процесса, восстановлению смазочных свойств масла. Запустить на металлических поверхностях трения процесс перестройки структуры и состава контактного слоя металла с целью минимизации или компенсации износа.
При этом в масле процессы должны быть обратимые, без накопления в нем каких-либо посторонних веществ, а на поверхностях трения должно происходить встраивание в структуру металла деталей, в зерна и границы их раздела. Не допускать покрытие пленкой другого материала поверхностей трения, только встраивание.
Так как термодинамические процессы в двигателе протекают определенным образом и не могут быть изменены для решения наших задач, необходимо было отказаться от идеи принудительной организации процессов и использовать явления самоупорядочения и самоорганизации синтеза в условиях далеких от равновесных. Участвовать в подобных процессах могут вещества находящие в некотором неравновесном состоянии (не в смысле химической нестабильности), постоянно сохраняющие свои свойства и свою структуру. Подобным требованиям отвечают частицы нанодисперсных порошков, имеющие энергетическую, полевую и «вещественную» неравновесность на развитых поверхностях, усилить которую можно уменьшением размеров и другими специальными приемами.
Поэтому и были отобраны описанные выше нанодисперсные порошки, которые проходят многоэтапный процесс обработки для получения требуемых свойств..."
|
Практические результаты применения продукта в Двигателях Внутреннего Сгорания.
|
При введении состава в масляную систему двигателей внутреннего сгорания наступают четыре Прямых эффекта:
- отмываются поверхности трения и стенки деталей масляной системы;
- модифицируются поверхности трения, снижается скорость износа сопряженных деталей;
- уменьшаются внутренние механические потери механизмов;
- продлевается срок службы масла.
Вторичные эффекты:
- повышается мощность, улучшаются динамические характеристики транспорта;
- восстанавливается компрессия в цилиндрах;
- экономится топливо;
- снижается токсичность выхлопных газов;
- уменьшается шум двигателей.
Экономические результаты - экономия топлива и моторного масла, сокращение расходов на техническое обслуживание и ремонт двигателя, продление сроков эксплуатации транспорта, машин и механизмов.
|
Отмывка масляной системы и поверхностей трения.
Отмывка масляной системы происходит в процессе работы двигателя. Начинается отмывка сразу после введения состава в двигатель и продолжается в течение всего периода эксплуатации автомобиля, сохраняя двигатель чистым. Отложения со стенок попадают в масло и накапливаются в масляном фильтре, который необходимо сменить после пробега в100 - 200 км. Масло приобретает черный цвет, что никак не сказывается на его смазывающих свойствах.
На этом этапе выявляются все технические проблемы связанные со степенью износа двигателя, его загрязненностью, сохранностью резиновых уплотнений, маслосъемных колпачков и т.д., выявляется степень технической исправности автомобиля, причем величина пробега автомобиля не является определяющей.
Вопрос замены масла решается исходя из экономической и технической целесообразности. Длительность эксплуатации масел в двигателях, работающих на газообразном топливе, в 2 раза больше, чем в двигателях работающих на жидком топливе.
Образование примесей и органических отложений в масле дизельных двигателей в 5 раз больше, чем в бензиновых, и в 10 раз больше, чем в масле двигателей, работающих на газе. В городских условиях двигатели до 80% времени работают на частичных нагрузках, что приводит к образованию низкотемпературных осадков, загрязнению масла несгоревшим топливом, частицами пыли, конденсацией водяных паров и т.д. Установление сроков замены масла по изменению его цвета без детального анализа пока не возможно, поэтому следует руководствоваться рекомендациями производителей и условиями эксплуатации автомобиля.
Опытным путем установлено, что продукт продлевает сроки эксплуатации моторных масел в несколько раз. Это можно объяснить образованием трехмерных субмолекулярных структур масла вокруг наночастиц, каталитическим эффектом и перестройкой разрушенных молекул. Смазочные свойства масла не ухудшаются в процессе его эксплуатации и поэтому вопрос о его замене связан со степенью его загрязненности посторонними продуктами.
|
Снижение скорости износа сопряженных деталей.
Износ - это сложный процесс взаимодействия двух поверхностей, происходящий при их непосредственном контакте и движении относительно друг друга под действием переменных внешних нагрузок. При этом происходит деформирование и частичное разрушение шероховатостей в зоне контакта с выделением значительных количеств тепла, пластическое деформирование поверхностных слоев, изменение их формы, структуры и состава, перенос материала с поверхности и встраивание в поверхность трения, зарождение микротрещин и появление дислокаций. Скорость износа зависит от многих факторов: контактных давлений и температур, механических свойств материалов, величин сил трения, свойств смазочных материалов, наличия загрязнений в зоне контакта и т.д.
Для двигателя работающего в нормальных условиях и технически исправного два важнейших фактора влияют на износ его деталей. Первый - это уменьшение длины зоны трения, в которой нарушаются условия гидродинамического трения, когда поверхности разделены слоем смазки и нет непосредственного контакта. При переходе к граничному трению сила трения может возрастать до десяти раз, соответственно возрастает и износ. Второй - повышение износостойкости поверхности трения, сохранение пластичности поверхностного слоя и его способности к локальным деформациям без разрушений. При обработке двигателя составом происходит модификация поверхностей трения и их упрочнение. В поверхностном слое образуются прочные соединения, органично включенные в структуру металла деталей. Адгезия молекул масла к поверхностям металла резко возрастает. Механические потери в двигателе сокращаются до 30%, что впрямую связано со снижением нарушений условий гидродинамического трения, а следовательно и к существенному снижению износа.
Разборка двигателей также показала, что на стенках деталей в зонах трения образуются устойчивые гелеобразные пленки трибополимеров масла не стекающие с их поверхностей, что дополнительно защищает пары трения при холодном пуске от повышенного износа.
|
Уменьшение внутренних механических потерь в двигателе.
Основные механические потери в двигателе - это потери трения в цилиндропоршневой группе. В зависимости от конструкции двигателя и режима его работы они могут составлять до 70% от всех потерь трения. Далее - это трение в подшипниках коленчатого вала - до 20% от потерь трения, присутствуют также потери на привод механизма газораспределения и вспомогательных агрегатов. Для двигателя вводится понятие механического к.п.д. и максимальное значение которого для бензиновых двигателей редко превышает - 0.75, для дизеля - 0.85. Для наиболее распространенного класса двигателей - бензиновых на номинальных режимах работы теряется до 30% мощности на преодоление внутреннего трения, причем 80-85% от этих потерь составляют потери в цилиндропоршневой группе и подшипниках коленчатого вала двигателя, т.е. те потери, снижение которых и обеспечивает введение продукта в масло двигателя.
|
Экономия топлива, повышение мощности и динамических характеристик двигателя.
Основное снижение расхода топлива и рост мощности двигателя обеспечивается уменьшением внутренних механических потерь в узлах трения двигателя. Размер экономии зависит от типа двигателя, степени его износа и режимов работы. Эффект снижения расхода топлива максимален на режимах малых нагрузок и низких оборотов, так как механические потери на этих режимах весьма значительны и забирают до половины мощности. Реальное уменьшение расхода топлива составляет на этих режимах до 25%, в городском цикле 15 - 18%, в режимах больших нагрузок 5 - 8% для бензиновых двигателей. Для двигателей, работающих на газе, показатели снижения расхода выше, а для дизельных двигателей эффект снижения удельного расхода топлива после обработки меньше чем для бензиновых, так как в дизельных двигателях механические потери в целом меньше. Практические показатели сокращения расхода топлива на реальных автомобилях имеют более широкий диапазон значений, чем приведенный выше, причем это касается автомобилей производства РФ, США, ФРГ, Франции, Японии и других стран с пробегом от 1,0 тыс. км до 1,0 млн. км.
|
Выравнивание компрессии в цилиндрах
Ухудшение компрессии затрудняет пуск двигателя, снижает его мощность, увеличивает расход топлива. Одним из положительных результатов обработки двигателя является восстановление и выравнивание компрессии по цилиндрам до значений близких к номинальным, за исключением двигателей с предельным износом, с механическими дефектами и поломками в цилиндропоршневой группе. Однако этот процесс носит динамический характер. В первой фазе отмывки двигателя компрессия может понижаться и меняться в каждом цилиндре. Значения компрессии в дальнейшем стабилизируются и сохраняются на все время действия продукта.
|
Расход масла
При обработке двигателя продуктом как правило снижается расход масла на угар. Угар масла присутствует в любом двигателе на любой стадии износа, и если степень износа средняя, то можно ожидать значительного эффекта снижения расхода масла на угар.
Если же у двигателя полностью изношены или разрушены поршневые кольца, никогда не менялись маслосъемные колпачки, в верхней части цилиндров визуально определяется «ступенька износа», резиновые уплотнения имеют трещины заполненные отложениями, то после фазы отмывки расход масла (течь) может носить недопустимый характер. Двигатели в таком состоянии встречаются крайне редко.
Снижение токсичности выхлопных газов
Снижение внутренних механических потерь в двигателе и уменьшение расхода топлива для достижения тех же мощностных характеристик при сохранении расхода воздуха влечет за собой увеличение коэффициента избытка воздуха. Это приводит к уменьшению содержания СО в зоне холостого хода и малых нагрузок более чем в три раза, а в зоне высоких нагрузок до двух раз. На уменьшение выхода остаточных углеводородов СН влияет обеднение топливно-воздушной смеси, снижение угара масла, уменьшение протечек газа из камеры сгорания в зазоры поршневой группы. Выход СН уменьшается в два и более раз. В дизельных двигателях дымность выхлопа уменьшается до четырех раз.
|
Снижение шума двигателя
Уменьшение шума работы двигателя проверялось прямыми измерениями с использованием специальной аппаратуры. Снижение уровня шума на обработанных двигателях лежит в диапазоне от 0,5 до 1,0 децибел и это явно ощущается водителем.
|
Практические рекомендации по обработке двигателей
Каждый конкретный двигатель характеризуется следующими показателями состояния: степенью износа рабочих поверхностей двигателя и трансмиссии; загрязненностью камеры сгорания, клапанов, систем подачи топлива и смазки, при этом наблюдается снижение мощности, увеличение расхода топлива и масла, дымный выхлоп, пониженная компрессия, существенно неравномерная по отдельным цилиндрам и т.д.
Задача обработки - получить улучшение всех показателей двигателя, а критерий качества обработки - степень восстановления технико-экономических параметров двигателя, продление срока службы до ремонта, связанного с заменой деталей, формирующих узлы трения.
До обработки следует провести начальную диагностику двигателя: оценить уровень расхода масла и топлива, замерить компрессию по отдельным цилиндрам и определить степень ее неравномерности, замерить величину давления картерных газов - стандартная диагностика. Если повышенный расход масла сопровождается резким снижением давления конца сжатия в отдельных цилиндрах, то это означает наличие прогаров либо в поршне, либо в клапанах. Об этом говорит и отличие компрессии по отдельным цилиндрам в два-три раза. В этой ситуации требуется обычный ремонт. Аналогично следует поступить при обнаружении разрушения маслоотражательных колпачков и маслосъемных колец. Явных дефектов не обнаружено - можно приступать к обработке, руководствуясь инструкцией по применению.
Следует помнить, что отмывка двигателя происходит постоянно и замена масляного фильтра обязательна. Если в процессе дальнейшей эксплуатации автомобиля при нормальном уровне масла в двигателе появляется аварийный сигнал «масло», следует еще раз заменить фильтр.
Если история автомобиля известна, техническое обслуживание проводилось регулярно и в полном объеме, а экстремальных условий эксплуатации в его истории не было, то все показатели двигателя после обработки улучшаются. Пробег автомобиля характеризует в целом общий износ двигателя, но более существенными факторами износа являются экстремальные условия его работы - низкие обороты с большой нагрузкой или высокие, близкие к предельным. Обрабатывались автомобили (такси) с пробегом 600,0 тыс. км и 1 млн.200 тыс. км. Оба двигателя показали очень хорошие результаты. Через тысячу километров пробега возможно проведение диагностики двигателя для объективного подтверждения результатов обработки.
Когда следует обрабатывать новый двигатель? Новый двигатель можно обработать сразу, чем раньше, тем лучше. Поддержание эффекта обработки возможно периодической добавкой препарата, но после замены масла и фильтра и не ранее 40-50 тыс. км пробега..."
|
Показатели повышения эффективности работы машин, механизмов и оборудования на Вашем предприятии могут быть определены исключительно по результатам проведения натурных испытаний в Ваших реальных условиях. Для достижения максимальной эффективности работы механизмов рекомендуется проводить комплексную обработку масла и топлива.
|
|
|
