В предыдущих частях нашего повествования мы рассказали о том почему появились низковязкие масла (https://zen.yandex.ru/media/id/5f7f30ce1367d2503b886c92/nizkoviazkie-motornye-masla-problemy-chast-pervaia-60533ac929a80b6fd2428de5 ), что за проблемы возникли при их использовании (https://zen.yandex.ru/media/id/5f7f30ce1367d2503b886c92/nizkoviazkie-motornye-masla-problemy-chast-vtoraia-kakim-putem-idti-6059e0b83b103c56dd968303 ) и как производители масел пытаются решить их.
Напомню основные тезисы, появлением своим низковязкие масла (xW 20, xW 16, xW 8) обязаны зеленым (защитникам окружающей среды). Простейший путь снижения вредных выбросов, это снижение потребления топлива и один из способов помочь этому – снизить внутреннее трение масла (гидродинамическое трение), а это однозначно привело к снижению вязкости.
Все хорошо, но вот только простое снижение вязкости, применением лишь маловязкой базы дало с одной стороны эффект – потребление топлива снизилось на 5%, но вот с другой стороны повысился износ, вернее скорость износа.
Исследователи забили тревогу и начались поиски… Но мир производителей товарных присадок к маслам достаточно консервативен, да и основной костяк научных кадров – это химики, что логично.
Поэтому многие пошли традиционным путем, пытаясь изменить свойства масла при работе его в граничной зоне, иными словами, просто увеличить устойчивость масляной пленки в трибосопряжении.
И тут наметились большие проблемы, традиционные присадки не работали должным образом, а если и удавалось подобрать их, то диапазон их работы оказался достаточно узким.
В, принципе, это нормально для обычной гражданской эксплуатации легковых машин, но вот при больших нагрузках возникли вопросы по износу – его скорость достаточно высока.
Сейчас, когда экологические нормы ужесточаются и для тяжелого коммерческого транспорта, нужны новые подходы и решения.
Взоры некоторых компаний были обращены к наноматериалам. Эксперименты с ними в области трибологии (наука о трении) идут уже десяток лет, есть как интересные решения, так и провалы.
И все же есть идеальное решение для низковязких масел – это специальные товарные добавки на основе тороподобных фуллероидных углеродных наночастиц.
В чем их особенность и преимущество?
Главное свойство этих частиц – изменение свойств поверхностей трения, создающих условия для так называемого безизносного рения.
Из всех видов трения, присутствующих в ДВС, самым идеальным (безизносным), является гидродинамическое трение – когда поверхности трения разделены между собой масляной пленкой. Контакта поверхностей нет, а значит и нет механического износа, конечно это не абсолютно безизносный режим, но скорость износа при нем очень незначительна.
Так вот, эти углеродные наночастицы, обладая уникальным электронным строением (одна молекула содержит более 2000 атомов углерода!!!), имеют высочайшую реакционную способность с металлическими поверхностями, могут быстро встраиваться в дефекты кристаллической решетки (дислокации), по которым и протекает разрушения на наноуровне – износ.
В результате мы получаем упрочненную кристаллическую решетку, а на поверхности трения – металл углеродную сетку. А так как молекулы данного углеродного наноматериала диполи, то сетка надежно удерживает в своих ячейках масло, за счет особо химического состава низковязких масел полимерные цепочки, образованные в результате трибополимеризации, прочно (за счет электронных связей) закрепляются в ячейках металл углеродной сетки, создавая высокопрочную масляную пленку на поверхности. Тем самым создается условие гидродинамического трения.
А это, как мы разобрались выше, позволяет снизить износ до минимума в очень широком диапазоне нагрузок.
Важно, также понимать, что данные углеродные наноматериалы химически инертны и не изменяют химико-физических свойств (вязкость, температура вспышки и т.п.) масла.
Таким образом мы имеем низковязкое масло с очень высокой степенью защиты от износа, да еще и с великолепной способность по экономии топлива.
И что важно, это то, что данная добавка не нуждается в особом составе исходного масла, а может работать с практически всеми известными базовыми маслами.
А теперь о самом интересном, кто же смог создать такой продукт?
Создан он был в России в начале 2000-х, когда одна из первых нанотехнологических компаний НТЦ Прикладных нанотехнологий получила уникальный фуллероидный материал.
На него получены патенты РФ и США.
Его появление – это поиск новых материалов для электронной промышленности и энергетике, но его свойства оказались многограннее.
Многочисленные исследования в области трибологии вылились в создание новой компании РесТех (2017), которая за очень короткий срок (около года) создала товарный продукт под торговой маркой ArmActiv .
А, начиная с 2019 в сотрудничестве с одной из компаний США, начала работы по созданию промышленных присадок к моторным маслам для коммерческого тяжелого транспорта.
Работы эти закончились созданием промышленного продукта и сейчас идет его внедрение в производство масел.
Такие низковязкие масла можно будет использовать в коммерческом транспорте круглогодично, при этом получая отличную экономию топлива (до 6%), а так же превосходную защиту от износа.
Сейчас продукты ArmActiv доступны на рынках России и США.