Вестник МГТУ. 2016, №4.

Вестник МГТУ. 2016. Т. 19, № 4. С. 790–797. DOI: 10.21443/1560-9278-2016-4-790-797 793 число возросло до 2,85 мг КОН/ г от исходного значения 1,49 мг КОН/г. Таким образом, получено улучшение результата, чего не отмечается в процессе обычной эксплуатации всех отечественных и зарубежных моторных масел с различными присадками. Полученный положительный результат улучшения свойств бесприсадочного масла во время работы в новом трибохимическом режиме смазки, по нашему мнению, вполне закономерное явление. Рассмотрим моторное масло как сложную среду, насыщенную микроэлементами, подобно любой жидкости природного происхождения. При этом жизнеспособность каждой среды определяется равновесием физико-химических реакций в окислительно-восстановительных процессах, особенно в рабочей среде, каковой является моторное масло. Остановимся на некоторых аспектах стойкости масляной среды в условиях эксплуатации в дизелях. Окисление моторного масла создается в соединениях микроэлементов с кислородом, а дизель является окислительной машиной, особенно в рабочем цилиндре и подшипниках кривошипно-шатунного механизма. Основная функция современных присадок – раскисление и восстановление масляной среды в объеме масляной системы дизеля. При этом частичное улучшение свойств работающего масла компенсируется доливом свежего масла на угар. Предел такой компенсации ограничивается 4–5-кратной величиной емкости масляной системы. Например, если емкость системы смазки 0,5 т, то после долива на угар 2–2,5 т моторное масло подлежит замене из-за предельного накопления механических загрязнений (4 %). Для дизелей работающих в трибохимическом режиме смазки, такого предела нет, так как в аппарате ТВМ осуществляются дополнительные постоянно действующие окислительно-восстановительные процессы превращения загрязнений (сажи) и частиц износа из абразива в своеобразную ографиченную присадку, снижающую коэффициент трения на порядок по сравнению с существующими присадками, дозируемыми в товарное моторное масло. Химический процесс окисления и восстановления моторных масел очень сложен, поэтому все научные исследования строятся на подтверждении их лабораторным анализом проб. Располагая необходимыми экспериментальными данными по трибохимическому режиму смазки, мы строим концепцию окислительно-восстановительного улучшения работающего моторного масла не с помощью дозируемых присадок, а наоборот – насыщением бесприсадочного масла путем экстракции микроэлементов, содержащихся в патентованных реагентах, закладываемых в аппарат ТВМ на основе сплава Na-Sn, I 2 , Al и других с одновременной активацией последних в специальных модулях (приставках). Механизм окисления и восстановления такой смазки состоит в следующем: все узлы трения дизеля являются самыми напряженными участками для масляной среды. С образованием масляного клина и восприятием теплоты в каждом узле в смазке начинают идти процессы окисления, при этом каждый микроэлемент спонтанно образует свой окисел, заключенный в тонкослойную пленку. Очередность образования окислов идет в строгом соответствии с термостойкостью и потенциальной активностью микроэлементов. В результате такого явления на границах раздела фаз в парах трения идет постоянный и необходимый процесс окисления микроэлементов в масляной среде движущегося потока в циркуляционной системе смазки дизеля. Получаемые таким образом объемно-пленочные оксиды тесно взаимосвязаны между собой во всей углеводородной среде до наступления реакций восстановления в аппарате ТВМ. В нем масло восстанавливается по своим свойствам до уровня свежего исходного состояния, а иногда и выше. Образующиеся объемно-пленочные оксиды в узлах трения достаточно сильно сцепляются между собой и взаимодействуют по закону малых масс микроэлементной дисперсии. Физико-химические свойства некоторых микроэлементов, присутствующих в исследуемом моторном масле в окисной фазе, приведены в табл. 3. Эти данные наглядно характеризуют оксиды по магнитным и диамагнитным свойствам, содержанию кислорода в пленочном объеме, теплоту образования, энергию активации, молекулярную массу и плотность. Свойства каждого микроэлемента проявляются в системе смазки по-своему, с учетом их особенностей и режимных параметров работы дизеля. Одновременно следует отметить, что объемно-оксидная пленка с микроэлементом тесно связана в углеводородной среде масла, и в контакте пар трения работает на растяжение. Силы скольжения стараются ее зацепить и растянуть. Таким образом, по-нашему мнению, образуются эффекты упругости, эластичности и пластичности масляной прослойке узлов трения. За счет этих эффектов, вероятно, и увеличивается показатель индекса вязкости в исследуемых пробах масла. В какой-то мере упругость оксидов проявилась на данных коэффициента трения и скорости износа в зоне граничного трения, полученных на машине трения чугунной пары в проведенном исследовании этих же проб масла. При этом скорость вращения пар трения составляла 1,5 м/с, температурный режим 70 ° С и давление от 20 до 40 МПа. В результате такого опыта получены следующие данные: – коэффициент трения f тр = 0,05 – 0,12; – скорость износа J и = 5 ⋅ 10 –5 – 80 ⋅ 10 –5 .