Автомобильные присадки и добавки Балабанов Виктор

Препараты автохимии к моторным маслам

Проведение обкатки (приработки) агрегатов транспортных средств, таких как двигатели внутреннего сгорания и элементы трансмиссии, обусловлено наличием дефектов изготовления и сборки деталей и узлов, приводящих к схватыванию поверхностей трения и возможному появлению на них задиров, а также необходимостью выявления возможных скрытых дефектов изготовления.

Известно, что большинство импортных автомобилей практически не нуждаются в эксплуатационной обкатке, тогда как для отечественных двигателей она является обязательной технологической операцией, как на автозаводах, так и на ремонтных предприятиях. Необходимость в обкатке связана с существующим уровнем проведения сборочных и особенно ремонтных работ. Например, ресурс капитально отремонтированной техники в настоящее время в России составляет около 45…50 % от ресурса новой.

Обкатка (приработка) — заключительная технологическая операция изготовления или ремонта двигателя, качественное проведение которой позволяет уменьшить отказы в период эксплуатации и повысить ресурс.

Для дизеля продолжительность обкатки состаляет 30…40 моточасов или около 5000 км пробега для автомобиля. Проведение столь длительной обкатки не может быть оправдано ни экономически, ни технически. Развитие машиностроения в нашей стране, и особенно за рубежом, указывает на необходимость ускорения этого процесса и сокращения его в обозримом будущем до 2…3 мин., необходимых для контроля работоспособности изделия и выявления возможных скрытых дефектов

При приработке происходит изменение геометрии поверхностей трения и физико — механических свойств поверхностных слоев материалов в начальный период трения, проявляющееся при постоянных внешних условиях и заключающееся в уменьшении силы трения, температуры и интенсивности изнашивания. Приработку деталей производят на машиностроительных и ремонтных предприятиях в процессе стендовой обкатки, а также в хозяйствах — потребителях в период эксплуатационной обкатки.

Следует иметь в виду, что практически любая разборка трущихся соединений приводит к необходимости проведения операций обкатки (приработки) вновь собранного узла с потерей части межремонтного ресурса на приработочный износ.

Приработочные присадки и обкаточные технологии давно применяются на мотороремонтных и машиностроительных заводах, однако, в розничной торговле любительских препаратов не так уж и много. Фирмы, выпускающие автохимию, предлагают в качестве приработочных материалов использовать, в основном, препараты, предназначенные для повышения антифрикционных и противозадирных свойств поверхностей трения.

Анализ кривой межремонтного цикла (рис. 7) показывает, что применение приработочных препаратов позволяет интенсифицировать приработку, тем самым сократить продолжительность этапа приработки с T п до Т по и продлить зону установившегося режима изнашивания (межремонтного ресурса с Т р до Т ро). За счет этого увеличение в зависимости от условий эксплуатации межремонтный ресурс агрегата может увеличиться до 50 %, что особенно заметно на дизелях.

Рис. 7. Кривые межремонтного цикла эксплуатации техники с применением (1) и без применения (2) обкаточных присадок: W отк — показатель наступления неработоспособного состояния (отказа) объекта; Wпр — показатель завершения приработки объекта; Т п — продолжительность штатной приработки (без присадок); Т по — продолжительность приработки с присадкой; Тр — межремонтный ресурс объекта со штатной обкаткой; Т ро — межремонтный ресурс объекта с обкаткой на присадках

Как уже отмечалось, из любительских препаратов автохимии наиболее известны специальные приработочные составы L ubrifilm Diamond Run (Actex S. A ., Швейцария) и F enom Nanodiamond Green Run на базе наноалмазов, а также приработочные составы для топлива, двигателя и трансмиссии — марки Fenom Green Run той же фирмы.

Fenom Nanodiamond Green Run (англ. Green Run — «приработка») — состав на базе неабразивных наноалмазов (диаметром 4…6 нм) и кластерного углерода для ускоренной приработки трущихся соединений двигателей и трансмиссий автомобильной и другой транспортной техники, содержащий дополнительно смесь диэфиров и антиоксидантов в высококачественной синтетической основе. Препарат используется в составе масла и обеспечивает ускоренную и качественную приработку пар трения после ремонта агрегатов, при обкатке новых автомобилей или при технологической обкатке агрегатов на машиностроительных предприятиях.

Состав изменяет реологические свойства масла и реализует безабразивную трибохимическую приработку не за счет скалывания и разрушения микронеровностей поверхностей трения, а посредством пластифицирования, деформирования (вдавливания) и наклепа микровыступов шероховатости поверхности. При этом в период обкатки обеспечивается экономия топлива до 8 и моторного масла до 10 %.

Приработочная присадка к топливу Fenom Green Run предназначена для введения в бензин и в дизельное топливо. Она обеспечивает ускоренную послеремонтную приработку с минимальным износом пар трения цилиндропоршневой группы, клапанов и топливной аппаратуры; не содержит абразивных и иных наполнителей, применяемых для ускорения приработки; повышает компрессию и обеспечивает ее выравнивание по цилиндрам, снижает угар масла и удельный расход топлива, к тому же она безопасна для каталитических нейтрализаторов.

Приработочный состав Fenom Green Run для двигателя и трансмиссии серии Fenom предназначен для ускорения и улучшения качества приработки других деталей ДВС, таких как соединение «шейка коленчатого вала — вкладыш», деталей газораспределительного механизма, а также деталей механических трансмиссий и т. п., в случае их замены при ремонте. Он совместим со всеми типами моторных и трансмиссионных масел, не влияет на периодичность смены масла и не требует его досрочной замены. Не содержит абразивных и иных металлических наполнителей, применяемых для ускорения приработки. Состав безопасен для каталитических нейтрализаторов. Обеспечивает быстрое и эффективное достижение равновесной шероховатости, минимизирующей трение и износ в период длительной эксплуатации машин.

Несмотря на высокую эффективность и целесообразность использования приработочных препаратов на отечественной автомобильной технике, автолюбителям всё же лучше воздержаться от их применения до окончания гарантийного срока, установленного заводом — изготовителем. Иначе любой дефект или отказ двигателя, даже случившейся по вине завода — изготовителя, будет им оспорен по результатам химического анализа моторного масла, который неизбежно укажет на применение не допущенных заводом смазочных материалов и присадок.

Однако после проведения ремонтных работ своими силами или при отсутствии по какимлибо причинам гарантийных обязательств применение приработочных препаратов позволит не только быстрее выйти на штатные режимы эксплуатации (сократить время обкатки), но и значительно увеличить межремонтный ресурс техники (повысить качество приработки).

В результате многолетних исследований в основном отечественных ученых и практиков трение теперь представляется не только как разрушительное явление природы. Стало известно, что в определенных условиях оно может быть реализовано как самоорганизующийся созидательный процесс, что позволило разработать новые, ранее не известные методы технического сервиса машин, в том числе безразборного восстановления агрегатов и узлов техники в процессе их непрекращающейся эксплуатации.

Впервые термин «безразборное восстановление» официально применен и введен в начале 1993 года одним из авторов данной книги в связи с изобретением, а затем патентованием «Способа безразборного восстановления трущихся соединений». В дальнейшем, на основании теоретических предпосылок и проведенных исследований автором данной книги сформулировано и в настоящее время интенсивно развивается самостоятельное научно — техническое направление — безразборный технический сервис машин и механизмов.

Теоретическими предпосылками к появлению безразборного сервиса (восстановления) явились исследования в области теории самоорганизации, предсказанной И. Р. Пригожиным, а также научные открытия российских ученых. К ним в первую очередь относятся: эффект пластифицирования поверхностей трения в присутствии поверхностно — активных веществ (ПАВ), открытый П. А. Ребиндером; явление избирательного переноса при трении (эффекта безызносности), открытое и исследованное Д. Н. Гаркуновым и И. В. Крагельским; эффект аномально низкого трения, обнаруженный Е. А. Духовским, А. А. Силиным и их коллегами.

Эффект безызносности (избирательный перенос при трении) — научное открытие русских ученых Д. Н. Гаркунова и И. В. Крагельского. Возникает в результате протекания на поверхности контактирующих тел химических и физических процессов, приводящих к образованию самоорганизующихся систем автокомпенсации износа и снижения коэффициента трения.

Безразборный сервис подразумевает комплекс техничских и технологических мероприятий, направленных на проведение операций технического обслуживания и ремонта узлов и механизмов без проведения разборочно — сборочных операций с применением передовых разработок автохимической промышленности. Он базируется на вышеуказанных открытиях и является новым научно — практическим направлением.

К разработкам в области безразборного сервиса относятся не только присадки и добавки к различным автомобильным технологическим средам, но и самостоятельные препараты и технологии по их применению. Безразборный сервис может включать операции обкатки, диагностики, профилактики (сезонной подготовки), автохимического тюнинга, очистки и восстановления как отдельных соединений, агрегатов и механизмов, так и автомобиля в целом.

Автохимический тюнинг — специальная обработка двигателя препаратами автохимии в целях снижения механических потерь на трение и повышения мощности двигателя.

Особое место, и это признали даже производители смазочных материалов, начав производство специальных моторных масел для автотранспорта с пробегом более 100 тыс. км, занимают методы и средства, предназначенные для частичного восстановления изношенных поверхностей трения узлов и агрегатов автомобиля в процессе непрекращающейся эксплуатации.

В классическом понимании процесс восстановления детали, соединения или машины в целом подразумевает проведение технических и технологических мероприятий, направленных на изменение либо их геометрических размеров до номинальных или ремонтных, либо восстановление работоспособности до нормативных показателей. При этом проводить ремонтные работы имеет смысл даже в том случае, если наблюдается только частичное (неполное) выполнение этих требований.

Известные в настоящее время ремонтно — восстановительные препараты (РВП) по компонентному составу, физико — химическим процессам их взаимодействия с трущимися поверхностями, свойствам получаемых покрытий (защитных пленок), а также механизму функционирования в процессе эксплуатации автомобиля можно разделить на три основные группы: реметаллизанты (металлоплакирующие соединения), полимерсодержащие препараты и геомодификаторы.

К восстановителям, в основном по критерию повышения технико — экономических показателей обработанной техники, следует условно отнести также кондиционеры поверхности, слоистые добавки — модификаторы и нанопрепараты.

В некоторых случаях РВП называют еще ремонтно — эксплуатационными препаратами (РЭП), что на самом деле более точно отражает их предназначение и заложенные функциональные свойства.

Практически все фирмы — производители препаратов автохимии выпускают также добавки к трансмиссионным маслам и пластичные смазки — восстановители.

Все препараты различаются способами применения (введения в трущиеся соединения). Большинство составов вводят в моторные и трансмиссионные масла, топливо или пластичные смазки. Другие подают через систему питания (впускной трубопровод) в виде аэрозолей и добавок к топливно — воздушным смесям — так называемая «специальная обработка». Ряд препаратов подается непосредственно в зону трения, например, в цилиндропоршневую группу.

Применение РВП определяется техническим состоянием автомобиля. При этом необходимость того или иного воздействия оценивается на основании результатов технической диагностики. По результатам диагностирования назначаются либо профилактические препараты более «мягкого» действия, либо препараты, обеспечивающие более интенсивное воздействие на трущиеся соединения и агрегаты автомобиля.

Иногда необходимость применения РВП обусловлена рядом других причин (принудительных), например, участием в соревнованиях, пробегах или какихто других нештатных испытаниях (автохимический тюнинг).

Выпускаются также РВП комплексного действия, например, в одном флаконе реметаллизант и кондиционер металла, полимерсодержащий препарат и слоистая добавка. Встречаются препараты, вроде присадки в моторное масло Engine R 263 японской фирмы AUG, разработчики которой заявляют о содержании в ней практически всех ремонтно — восстановительных компонентов: тефлона, керамики, молибдена, а также еще какихто полимерных и поверхностно — активных веществ в одном флаконе.

Реметаллизанты (металлизанты) — особый класс препаратов автохимии, базирующийся на аспектах теории самоорганизации, предсказанной И. Р. Пригожиным, и научном открытии российских ученых Д. Н. Гаркунова и И. В. Крагельского — явлении избирательного переноса при трении (эффекта безызносности).

Реметаллизант (лат. re — приставка, обозначающая возврат (return)) (металлоплакирующая присадка) (франц. plaquer — покрывать) — порошковая или ионная добавка на основе пластичных металлов к топливно — смазочным материалам, технологическим и другим средам, реализующая эффект избирательного переноса при трении (эффект безызносности).

Механизм их действия заключается в металлоплакировании трущихся поверхностей вследствие осаждения металлических компонентов, входящих в состав реметаллизантов во взвешенном или ионном виде. При этом частично устраняются микродефекты, снижается коэффициент трения, значительно повышается износостойкость плакированных поверхностей, в некоторых случаях в сотни раз.

Износостойкость — с войство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания.

Термин «металлоплакирующий» введен Д. Н. Гаркуновым, В. Г. Шимановским и В. Н. Лозовским в связи с изобретением ими в 1962 году смазочного материала, реализующего эффект избирательного переноса при трении.

В настоящее время металлоплакирующие композиции (реметаллизанты) делят на порошковые и ионные. Порошковые металлоплакирующие препараты в качестве основного компонента содержат ультрадисперсные порошки, а ионные — полностью маслорастворимые соли пластичных металлов, органические кислоты, мыла жирных и нафтеновых кислот, жирные амиды, эфиры жирных кислот и спиртов, а также глицерин. В качестве плакирующих металлов используются медь, олово, цинк, железо, алюминий, свинец, серебро, хром, никель, молибден.

Металлсодержащие смазочные композиции, кроме порошкообразных металлов, обычно содержат активные химические компоненты, способные образовывать с ними структуры, необходимые для реализации эффекта безызносности. Активные компоненты смазочной среды образуются в процессе трения или добавляются при приготовлении. Подтверждением этому служат смазочные композиции, содержащие альдегиды, способные при трении образовывать вещества, необходимые для формирования металлсодержащих соединений, например комплексов двухвалентной меди.

Все жирные кислоты (предельные и непредельные) являются поверхностно — активными веществами (ПАВ). Под действием жирных кислот и других органических компонентов поверхности трения пластифицируются, что способствует быстрому созданию оптимальных шероховатостей трущихся поверхностей. При относительно высоких температурах, порядка Т = 423…477 К, на них образуются тончайшие медные структуры (толщиной около 100 нм) — «сервовитная» пленка (рис. 8). Под действием содержащихся в присадке активных групп СООН и компонентов СМ на поверхности «сервовитной» пленки образуется полимерная пленка — «серфинг — пленка».

Сервовитная пленка (лат. servo vitte — спасать жизнь) — особая структура на поверхностях трения, характерная для «эффекта безызносности», в которой реализуется особый механизм деформации, протекающий без накопления дефектов, свойственных усталостным процессам. (Термин введен Д. Н. Гаркуновым и И. В. Крагельским).

Рис. 8. Структура поерхности, восстановленной реметаллизантом: 1 — металлическая поверхность детали; 2 — смазочный материал; 3 — «сервовитная» пленка

Впервые присадка, образующая в процессе работы на трущихся поверхностях трения медную пленку, разработана в 60–х годах прошлого века в Московском технологическом институте (ныне Московский университет сервиса) под руководством Ю. С. Симакова и Д. Н. Гаркунова. Она состояла из продуктов взаимодействия 50 % олеиновой кислоты и 50 % олеата меди. Эта присадка послужила прототипом металлоплакирующей присадки (МПП) МКФ-18, а впоследствии целой группы маслорастворимых (ионных) присадок этой серии, таких как МКФ-18У, «Ника», «Стимул-1», «Урал» (производства ООО «Кристалл», Екатеринбург), МКФ-18Е (выпускавшейся на Елецком ремонтно — техническом предприятии и имевшей торговое наименование «Велап» для масел и «Сомет» для смазочно — охлаждающих технологических сред), МКФ-18Х (для холодильного оборудования — выпуска Новокуйбышевского нефтезавода), «Return Metal» (ИЧП «Петров», г. Москва) и многих других.

Швейцарская компания Actex S. A. в 1979 году начала серийное производство металлоплакирующих порошковых препаратов марки Lubrifilm metal, основанных на практической реализации эффекта безызносности. Через 13 лет, в 1992 году, Lubrifilm metal — одним из первых препаратов автохимии этого класса — был официально сертифицирован НАМИ (Научный автомоторный институт, г. Москва) и одобрен АвтоВАЗом.

Современные разработки компании Actex S. A . — реметаллизанты Metalyz 6 и Metalyz 8, которые использовались в качестве одного из компонентов моторного масла «Уфалюб» Уфимского нефтезавода.

Lubrifilm metal (Metalyz) представляет собой ультрадисперсный порошок, состоящий из частиц свинца, включённых в кристаллическую матрицу медно — серебряного сплава и покрытых специальной защитной оболочкой, позволяющих исключить их окисление. Применяется в виде добавки к моторному маслу для создания в зоне высоких удельных нагрузок металлической композиционной пленки. Способ применения, описываемый в инструкции, следующий:

— произвести замену моторного масла и масляного фильтра;

— пустить двигатель и в течение 5 мин. произвести его разогрев;

— остановить двигатель, снять пробку маслозаливной горловины, встряхнуть тубу и содержимое вылить в горловину;

— закрыть пробку и приблизительно через 5 мин. произвести запуск двигателя.

Российскими аналогами Lubrifilm metal по составу и технологическим свойствам являются реметаллизанты РиМет, РиМет — Т, Motor Healer, р азработанные в 1987–2001 гг. Институтом металлургии Уральского отделения РАН.

Реметаллизант РиМет состоит из высокодисперсных порошков (размер частиц до 100 нм) сплава меди, олова и серебра в базовой нейтральной основе. Порошковый сплав получают из металлического газа в условиях глубокого (космического) вакуума.

Однако при использовании РиМета отмечено оседание крупных частичек порошка в картере при стоянке автомобиля в течение нескольких суток. Разработанный в основном для бензиновых двигателей, он показал слабую эффективность в дизелях. Связано это с тем, что ПАВ, образующие на поверхности каждой микрочастицы защитную оболочку, которая защищает основной металл частицы от окисления (сгорания) на воздухе, при более высокой рабочей температуре в цилиндрах дизеля теряют свои защитные свойства. Это приводит к ухудшению качества моторного масла и, естественно, эффективности самого препарата.

С целью устранения отмеченных недостатков екатеринбургская фирма — производитель «Fine Metal Powders» разработала новый препарат «Motor Healer» с более мелкодисперсными компонентами.

Независимая фирма «ВМПАвто» (бывший официальный представитель «ВМП» в г. Санкт — Петербурге) выпустила несколько порошковых металлоплакирующих препаратов собственного производства марки «Ресурс», а также продукт комплексного металлоплакирующего и кондиционирующего действия — R emetall . В разработках фирмы был применен пористый, или канальчатый, хром. Данный тип материала используется в высокофорсированных дизельных двигателях, работающих при высоких нагрузках в камере сгорания и температуре до 250 °C, в том числе в двигателях автомобилей, участвующих в гонках «Формула-1». Для обеспечения необходимой долговечности кольца покрывают гальваническим пористым хромом. Известно, что обыкновенный хром обладает высокой износостойкостью, но плохо смачивается маслом. Пористый хром может, как губка, удерживать масло, что позволяет выдерживать нагрузки, недоступные материалам с плотным покрытием, особенно в период приработки.

Одной из последних разработок фирмы «ВМПАвто» является металлоплакирующий препарат «Remteka».

Так как маслорастворимые соли пластичных металлов (меди, олова) и глицерин, часто входящий в состав металлоплакирующих присадок и поглощающий воду, обладают повышенными коррозионными свойствам, то в их состав добавляют специальные ингибиторы коррозии, такие как аминопарафин, АКОР-1 и др.

Наиболее известными ионными металлоплакирующими композициями являются медьсодержащие препараты типа МКФ-18 (в розничную продажу не выпускается), а также оловосодержащие СУРМ (ООО «Пиотр», Санкт — Петербург).

На Московской международной автомобильной выставке «Мотор — Шоу» (MIMS —2004) фирма Shell Car Care Internaional Ltd (г. Манчестер, Великобритания) впервые представила собственный ионный реметаллизант для двигателя — Remetallisant Moteur под торговой маркой «Blue Coral» .

При применении препаратов этой группы необходимо учитывать следующие особенности:

1. Если рассматривать эффективность совместного применения хрома и дисульфида молибдена в смазочных материалах, то надо иметь в виду, что в классическом триботехническом понятии эти два компонента достаточно антагонистичны. Хром при высоких нагрузках проявляет свойства металлоплакирования, для чего необходимы ювенальные (свободные от окислов и ПАВ) поверхности, тогда как дисульфид молибдена эти самые поверхности пассивирует (снижает поверхностную энергию), а также препятствует непосредственному контакту активного хрома и трущейся поверхности. Сказанное можно отнести и к совместному применению цинка и дисульфида молибдена в многоцелевой смазке МС 1000.

Триботехника — изучает вопросы практического использования физико — химических превращений при процессах трения, изнашивания и смазки машин в технике.

2. При применении препаратов на основе ультрадисперсных порошковых материалов необходимо учитывать, что ряд частиц, введенных в СМ в виде добавок (взвесей), например реметаллизантов РиМЕТ, Ресурс, Lubrifilm, Супермет и др., могут быть центрифугированы как фильтрами тонкой очистки (центрифугами дизелей), так и коленчатым валом, что может привести к забиванию основной масляной магистрали двигателя (каналов коленчатого вала). Поэтому более прогрессивно применение ионных металлоплакирующих препаратов, как наиболее безопасных и стабильных по своим свойствам, даже при попадании в базовое масло топлива и воды, что для изношенных автомобилей является актуальным.

3. Существует критическая концентрация соединений, обладающих восстановительной способностью, выше которой изза быстрого восстановления оксидных пленок в зоне трения вероятность намазывания возрастает. В этом случае отмечается повышенная интенсивность изнашивания. Завышенные концентрации могут приводить к восстановлению ионов металлов и их выпадению в осадок, повышению коррозионных свойств композиций базового смазочного материала и восстановителя.

4. Надо иметь в виду, что образование устойчивых защитных металлических пленок — процесс достаточно продолжительный (постепенный), поэтому при испытаниях, а также штатной работе техники резкое (внезапное) улучшение эксплуатационных показателей может не наблюдаться, но обязательно будет отмечаться их положительная динамика, существенно влияющая на повышение надежности и ресурса узлов иагрегатов техники.

В конце пятидесятых годов прошлого столетия Х. В. Германсом и Т. Ф. Иганом было обнаружено явление образования органических отложений (загрязнений) на релейных контактах телефонной и телеграфной связи. На основании специальных высокоточных экспериментов ими было установлено, что отложения в зоне контакта образуются вследствие химических превращений паров органических веществ, выделяемых некоторыми изоляционными материалами. Во всех случаях образовавшиеся отложения снижали коэффициент трения в контактной паре. Поэтому эти соединения было предложено называть «полимерами трения» (frictional polymers).

Автохимические препараты, содержащие в своем составе политетрафторэтилен («тефлон»), фторопласт-4, перфторпропиленоксид, перфторполиэфир карбоновой кислоты («эпилам»), полисилоксаны (силикон) и некоторые другие, следует выделить в отдельную группу — полимерсодержащие (или полимерные) добавки или модификаторы.

Еще в 30–е годы прошлого века американский инженер норвежского происхождения Оле Бардаль (Bardahl) разрабатал и внедрил революционный, на тот момент, принцип смазывания. Он был основан на феномене поляризации молекул смазочного материала, что позволяло слою смазочного материала притягиваться к любым металлическим поверхностям, создавая защитную пленку. Разработка была столь эффективна, что американская армия присвоила ей гриф «секретно» вплоть до конца второй мировой войны. Эти разработки можно считать первыми прообразами нового направления в производстве смазочных материалов и автохимии — поляризованных соединений. В настоящее время фирма Bardahl продолжает дело своего основателя, производя целый спектр препаратов специальной автохимии.

В конце прошлого столетия за рубежом получила известность и достаточно длительное время широко применялась специальная жидкость SLIK-50 на основе политетрафторэтилена (ПТФЕ), разработанная Нейлом Греттоном и производимая в Великобритании, но затем она надолго изчезла с рынка автохимии. Также была известна более поздняя разработка — S LIDER 2000 PTFE . Как указано в рекламных проспектах фирмы — производителя, она также содержала ПТФЕ и позволяла существенно повышать надежность обработанных узлов и агрегатов: она могла применяться как добавка к маслам двигателей, станков и т. д., а также вводиться во впускной коллектор ДВС в виде аэрозолей.

Политетрафторэтилен или фторопласт (химическая формула (C2F4)n, где n = 1000…10 000) был открыт в 30–х годах прошлого столетия американским ученым Роем Планкеттом и был запатентован компанией «DuPont de Neumours & Company» (Дюпон) под торговой маркой Тефлон®. Применение ПТФЕ обусловлено тем, что он занесен в Книгу мировых рекордов Гиннесса, как самый скользкий материал в мире. Многие ученые всего мира стали активно работать с этим материалом, предлагая его применение во многих областях, в том числе в автомобильной и автохимической промышленности.

Было также разработано множество модификаций ПТФЕ, которые получили различные наименования: полифлон (Япония), алгофлон (Италия), флюон (Англия), сорефлон (Франция), гостафлон TP (Германия);

политрифторхлорэтилен, известный под торговыми марками фторопласт-3, дайфлон (Япония), гель F (США), гостафлон (Германия), волталеф (Франция); поливинилиденфторид, известный под торговыми марками, фторопласт-2, кайнар (США), KF — п олимер (Япония); видар (Германия); солеф (Бельгия), форафлон (Франция); сополимер тетрафторэтилена с этиленом, известный под торговыми марками фторопласт-40, тефзел (США), неофлон ETFE (Япония), хостафлон ET (Германия); сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом, известный под торговой маркой фторопласт-42; сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, известный под торговыми марками фторопласт-4МБ, тефлон FEP (США), хостафлон FEP (Германия), неофлон (Япония); сополимер тетрафторэтилена с перфторвинилпропиловым эфиром, известный под торговыми марками фторопласт-50, тефлон PFA (США), а также отечественные фторопласты марок Ф4, Ф3 и др.

Компания Shell, получив права на торговую марку SLIK 50, снова выпустила на рынок автохимии серию препаратов под данной торговой маркой.

Выше указывалось, что разработчиком и обладателем зарегистрированной торговой марки «Teflon» и одним из первых производителей тефлоновых препаратов для автохимии (DLX -600 и др.) является американская фирма DuPont, которая, однако, давно прекратила выпуск препаратов этого класса, а тефлоновые препараты сняты с вооружения американской армии уже почти 20 лет.

Полимерсодержащие препараты в основном применяются для повышения надежности и экономичности двигателей. Наиболее простой способ обработки заключается в следующем:

— полностью слить отработанное моторное масло и заменить масляный фильтр;

— тщательно взболтать содержимое флакона с препаратом в течение 3…5 мин.;

— ввести препарат в установленной пропорции в приготовленный к заправке объем моторного масла;

— тщательно перемешать полученный состав и залить в двигатель;

— немедленно пустить двигатель и проехать не менее 10…15 км или оставить его работающим на 25…30 мин. и не менять масло до пробега 5 тыс. км для лучшей обработки всех деталей двигателя.

Автохимические препараты этого класса также рекомендуется применять для специальной обработки, заключающейся во введении добавки в виде аэрозоля (или капельным путем) через впускные трубопроводы дизелей или карбюраторы бензиновых двигателей.

После обработки на прогретом и работающем двигателе, его не следует останавливать (глушить) в течение 15…20 мин., или можно осуществить технологический пробег на расстояние порядка 10 км.

В процессе обработки ПТФЭ покрывает трущиеся поверхности деталей, что заменяет трение металла о металл трением полимер по полимеру. Приводимые в рекламных проспектах (SLIDER 2000 PTFE treatment team (Великобритания), Antifriction PTFE (США) и др.) данные указывают на значительное увеличение сроков службы обработанной полимерами техники, снижение расхода топлива и смазочных материалов, на другие положительные факторы.

Были попытки создания подобного автохимического соединения на основе ПТФЭ и в нашей стране. Широкую рекламную компанию вели авторы препарата «Аспект — модификатор» на основе перфторпропиленоксида (химическая формула CF3CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COF, где n = 15…55), а также «Универсальный модификатор», производимых российскими фирмами «Амтек», «Автоконинвест», которые предлагалось вводить в моторные и трансмиссионные масла.

Как заявляли разработчики, данные препараты изначально были созданы для применения в армейской технике в условиях боевых действий, когда во что бы то ни стало надо выполнять боевую задачу. Вопрос о сохранении межремонтного ресурса в этом случае, конечно, ни имел никакого смысла, так как, например, «время жизни» бронетанковой техники в современном бою составляет около 30 мин. Возможность длительной эксплуатации автомобилей на таких препаратах, как показала реальность, детально не исследовалась (если исследовалась вообще). Видимо, этим можно объяснить множество негативных «аспектов» их применения.

Новосибирская компания «Новофорум» одно время выпускала серию специальных противоизносных препаратов марки Forum, содержавших поверхностно — активированный фторопласт-4 (химическая формула (C2F4)nCOF, где n = 100…1000), разработанных в Институте химии Дальневосточного отделения РАН. К достоинствам данного препарата можно отнести его невысокую стоимость (около 100 р.) по сравнению с западными аналогами. Например, английский препарат S lik-50R стоил в США от 25 долларов, в Японии от 150 долларов. Минимальный размер частиц ПТФЭ (менее 1 мкм) в этом препарате позволяет беспрепятственно проходить через ячейки масляного фильтра (диаметр около 10 мкм) автомобиля и длительно удерживаться в смазочном материале во взвешенном состоянии.

В настоящее время имеется возможность производства волокон политетрафторэтилена диаметром всего в 40…60 нм при длине несколько микрометров. На рис. 9 (справа) представлены фотографии нановолокон ПТФЭ, полученные на электронном микроскопе.

Рис. 9. Фрагменты структуры Ленгмюра на поверхностях трения (слева) и нановолокна политетрафторэтилена (справа): 1 — смазочный материал; 2 — спиралевидные молекулы эпилама; 3 — трущиеся поверхности

Ряд фирм заявили о применении в своих препаратах эпиламных полимерных соединений, наиболее известные из препаратов: «Универсальный модификатор-2» производства ЗАО «Автокон», марки «КАМП» производства ООО «Автостанкопром» (Россия) и серия препаратов под торговой маркой Energie 3000 (Энергия 3000) производства фирмы E 3000 (Франция).

Эпиламные препараты Energie 3000 были разработаны по заказу заводской гоночной команды французской фирмы «Renault» для участия в международных ралли «VXRacing», где достаточно успешно апробированы и только затем перешли в розничную торговлю.

Особенность применения препаратов этой марки — они должны вводиться примерно за 1000 км до смены моторного масла. Затем масло с препаратом сливается, двигатель обрабатывается промывочными маслами и заправляется новым маслом. По утверждениям разработчиков, необходимая обработка трущихся соединений происходит ещё до смены масла, и дополнительное введение препарата не требуется.

За счет таких мероприятий, во — первых, достигается очистка систем двигателя от образовавшихся шламов, нагара и лаков. Во — вторых, удаляется из системы не израсходованный (не осевший) полимерный компонент, дальнейшее нахождение которого в двигателе нежелательно изза опасности его коагуляции (слипания) и блокировки масляного фильтра и приемного грибка масляного насоса. Однако не совсем корректно считать повышение эффективности работы двигателя после залива нового моторного масла только результатом действия обработки препаратом, уже слитым вместе с отработавшим маслом.

Из промышленных эпиламов наиболее известны марки 6–СФК-180–05 и 6–СФК-180–20, представляющие собой растворы перфторполиэфира карбоновой кислоты общего вида RfCOOH (где Rf — фторсодержащий радикал) в хладоне 113 (ГОСТ 23344—79).

В процессе обработки эпиламными препаратами фторсодержащие поверхностно — активные вещества (ПАВ) образуют так называемые структуры Ленгмюра в виде перпендикулярно ориентированных к поверхностям трения спиралей толщиной около 30…50 , способных выдерживать удельную нагрузку до 3 000 мН/мм 2 (см. рис. 9).

По некоторым данным, применение эпиламов значительно снижает поверхностную энергию материала, например, для металлов с 3 000…5 000 до 2…4 мНм, т. е. в 1000…10 000 раз.

Такие структуры, по данным разработчиков, способны надежно удерживать в зоне трения смазочный материал и в связи с этим значительно снижать интенсивность изнашивания и коэффициент трения обработанных подвижных соединений. Так, момент трения может снизиться до 10 раз, а момент страгивания в 10 000 раз по сравнению с необработанными поверхностями. Установлено, что ПАВ заполняет все микропоры и микротрещины на поверхности, вытесняя из них кислород и водород, предотвращая окисление и водородное изнашивание, а также рост микротрещин. Одно из достоинств эпиламов — возможность их применения в широком диапазоне рабочих температур, от очень низких (—200 °C) до достаточно высоких (+520 °C).

При тяжелых режимах работы соединений, приводящих к росту температуры и появлению очагов схватывания, фторорганические соединения (типа эпилама) могут вступать в реакцию с ювенальными (свободными от оксидных и других пленок) поверхностями с образованием на глубине до 40 фторида железа, что обеспечивает их высокие противозадирные свойства и снижение интенсивности изнашивания.

В связи с вышесказанным, эпиламы нашли широкое применение не только в качестве добавок к смазочным материалам, но и к смазочно — охлаждающим технологическим средам (СОТС) при механической обработке изделий из металлов, а также при специальной обработке резин, полимеров и других материалов в машиностроении.

Рассмотрим также более подробно силиконовые препараты. Полисилоксаны или силиконы — это полимерные кремнийорганические соединения (разнообразные жидкости, каучуки и смолы), находящие все более широкое применение в качестве специальных смазочных материалов и препаратов, в том числе при производстве синтетических моторных масел. Их основу составляет цепочка из чередующихся атомов кремния и кислорода. Углеводородные и другие органические радикалы различного структурного строения занимают боковые связи атомов кремния. Наибольшее практическое применение в качестве смазочных материалов имеют полимеры с метильными (метилполисилоксаны) и этильными (этилполисилоксаны) радикалами.

Кремнийорганические полимерные жидкости не имеют запаха, сильно различаются по вязкости, температуре кипения и замерзания. Они очень термостойки и, если горят, то с большим трудом, мало подвержены воздействию воды, большинства химических и физических факторов, разрушающих обычные органические материалы. В свою очередь, и они очень мало влияют или не влияют совсем на большинство таких органических материалов, как пластмассы, каучуки, краски или живые ткани и организмы. Кремнийорганические жидкости являются хорошими электроизоляционными материалами, они прозрачны и обладают гидрофобными (водоотталкивающими) свойствами.

Редкое сочетание физических свойств объясняет такие разные области их применения. Их используют в присадках для моторных масел; при изготовлении различных смазочных веществ, гидравлических и демпферных жидкостей, работающих в широком диапазоне положительных и отрицательных температур; в кулинарии в составе варенья и джемов (для предупреждения вспенивания); в косметике; лакокрасочных покрытиях; при пропитке одежды и обивочных тканей; в пленках, покрывающих стенки сосудов для хранения некоторых жидких лекарств, чувствительных к контакту со стеклянной поверхностью; в составе мебельных и автомобильных полиролей; медицинском оборудовании; при производстве асфальта и пр. Тонкие пленки, оставляемые после обработки поверхности кремнийорганическими полиролями и пропитанными ими полировальными тканями, обладают исключительными пыле— и водоотталкивающими свойствами. Поверхность после такой обработки не смачивается водой и легко очищается от грязи.

Полисилоксаны (полиорганосилоксаны) отличаются низкой температурой застывания, имеют пологую вязкостно — температурную кривую, термостабильны. Эти смазочные материалы и препараты на их основе химически инертны, не вызывают коррозию стали, чугуна, цветных сплавов даже при нагревании до температуры 150 °C.

Кремнийорганические полимерные жидкости используются и в чистом виде. Точность чувствительных приборов и устойчивость их к повреждениям часто повышаются, если в качестве амортизирующих жидкостей применяются кремнийорганические полимеры. Хорошо подобранная жидкость устраняет нежелательное дрожание и скачки стрелки, даже если прибор испытывает значительные вибрации. Кремнийорганические жидкости позволяют снимать вибрацию маховиков в двигателях различных типов — от автомобильных моторов до локомотивных дизелей. Кремнийорганические полимеры обладают хорошей сжимаемостью, что дает возможность применять их в жидкостных амортизаторах.

Недостатками препаратов этой группы являются низкие смазывающая способность и противоизносные свойства, которые, в свою очередь, повышаются введением в них самих дополнительных присадок. Поэтому полисилоксаны более перспективны для применения в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах и гидроамортизаторах, а также для изготовления пластичных смазочных материалов и добавок к ним.

Анализ показывает, что, несмотря на доказанную результативность применения полимерсодержащих препаратов, существует целый ряд серьезных проблем при их широком использовании.

1. Так, лабораторные исследования и длительные эксплуатационные испытания одного из известных тефлоновых препаратов, роведенные в конце прошлого века Институтом автомобилей и прицепов в г. Радоме (Польша), выявили ряд негативных последствий использования данного восстановителя.

Было замечено, что образовавшееся на поверхностях трения тефлоновое покрытие может постепенно насыщаться мелкодисперсными частицами (продуктом износа) и абразива. Образуется подобие абразивного круга с пластичной матрицей из полимера и режущих элементов из застрявших в ней высокотвердых частиц. В результате, возможен переход от трения полимер по полимеру к трению в режиме абразивный круг — деталь .

2. Отмечено также, что применение тефлоновых препаратов способствует образованию смолистых отложений с белым налетом и нагара на днищах поршней и поршневых кольцах.

Похожие отложения на ряде поверхностей масляной системы двигателя, в том числе в фильтрах и каналах коленчатого вала, отмечаются и при применении некоторых других полимерсодержащих препаратов.

3. Рекомендуемые концентрации многих полимерсодержащих препаратов для введения в моторное масло необоснованно завышены (до 25 % от объема моторного масла), что сказывается на химмотологических свойствах базового масла.

Химмотология — наука о рациональном использовании топлив, масел и автохимии в технике.

4. Применение полимерсодержащих препаратов (особенно содержащих тефлон) на новых автомобилях, преимущественно японского производства, имеющих жёсткие допуски на изготовление трущихся соединений, например «шейка коленчатого вала — вкладыш», может привести к «забиванию» ими масляных каналов коленчатого вала и отказу двигателя.

В связи с этим в инструкциях по применению ряда полимерсодержащих препаратов указывается: «Не применять в период обкатки!» Учитывая близкий состав и механизм действия, целесообразно это предупреждение распространить на ВСЕ препараты этой группы.

5. По данным разработчиков, примененный однажды полимерсодержащий препарат может находиться на трущихся поверхностях до 80 000 км пробега и блокировать применение других РВП и технологий, которые либо не окажут никакого влияния на состояние обработанного узла, либо, хуже того, могут осесть в уже суженных тефлоном каналах и фильтрах.

6. В настоящее время в странах Западной Европы и США применение в автохимии препаратов, содержащих фторсодержащие материалы, крайне ограничено. Это вызвано том, что при их горении возможно образование в отработавших газах ядовитых химических соединений, близких по составу к боевым отравляющим веществам типа «фосген» и некоторых других.

В настоящее время в ряде научно — технических центров разрабатывается новое направление в автохимии и трибологии в целом. Это направление получило наименование «геотрибология» (от греческого г еос — земля) — т. е. трение, износ и смазывание в условиях применения различного рода минералов и других соединений геологического происхождения.

Геомодификатор (РВС — технология) — специальная добавка в смазочные материалы и технологические среды на базе минералов геологического (реже искусственного) происхождения, которые могут вступать во взаимодействие с контактируемыми (трущимися) участками деталей и формировать на них металлокерамический слой, частично устраняющий дефекты поверхностей трения.

Целью работ в этом направлении является создание специальных добавок в топливно — смазочные материалы, способствующих формированию металлокерамического слоя на контактирующих участках поверхностей трения, что приведет к частичному устранению дефектов и обеспечению высоких антифрикционных и противоизносных свойств. Такие материалы, главным образом на основе измельченного и модифицированного серпентина, а также других минералов естественного и искусственного происхождения, получили наименование «геомодификаторы» или РВС — технологии.

Началу исследований в данном направлении положило необычное явление, обнаруженное еще во времена Советского Союза при бурении сверхглубокой скважины на Кольском полуострове. Было выявлено, что при прохождении буровым инструментом (долотом) горных пород, богатых минералом серпентином (змеевиком), ресурс режущих кромок инструмента резко увеличивался.

Серпентин — группа природных минералов, которые встречаются в нескольких видах. Все серпентины — зеленые минералы, образующие жирные на ощупь массивные агрегаты и имеющие слоистую структуру, отдалённо напоминающую графит. Из серпентиновых пород добывают природный асбест (хризотил — асбест). Хризотил — асбест является минералом группы серпентинита, залегает жилами, в виде блестящих зеленоватых поперечно— или продольноволокнистых агрегатов. Элементарные волокна хризотила представляют собой свернутые в тончайшие трубочки серпентиновые листочки, различимые лишь под электронным микроскопом (рис. 10).

Рис. 10. Слоистая структура строения серпентина (слева) и волокна хризотила под электронным микроскопом (справа)

Формула серпентина — Mg6[Si4010](OH)8, или 3MgO2SiO22H20 или (МgОН)6Si4011Н2О.

Серпентин включает несколько минеральных видов:

— антигорит (Mg, Fe)2+3[Si2O5](OH)4;

— хризотил (клинохризотил, ортохризотил, парахризотил) Mg3[Si205](OH)4;

— лизардит Mg5[(OH)8|Si4O10].

Компонентный состав серпентина: МgО — 43 %, SiO2 — 44 %, Н2О —12,1…12,9 % (серпентин содержит около 13 % конституционной воды (в виде ионов гидроксила ОН— и в единичных случаях ионов Н+, располагающихся в узлах кристаллической решетки минерала). Эта вода прочно удерживается внутри минерала при комнатной температуре, но выделяется при нагревании в температурном интервале 300…1300 °C. Выделение воды сопровождается разрушением кристаллической решетки минерала.

Рентгенофазовый анализ геомодификаторов показывает, что эти составы бывают двух видов: один содержит в основном 75…80 % лизардита и 10…15 % хризотила, другой, наоборот, — 10…15 % лизардита и 75…80 % хризотила.

Все слоистые силикаты состоят из двух сеток [Si205]2—, соединенных вместе катионами в компактные пакеты состава [Si4O10]4—. Особенностью каждой сетки [Si2O5]2— является наличие нескомпенсированного электростатического заряда, обусловленного тем, что сетки из кремнекислородных тетраэдров с одной стороны имеют одну свободную валентность, и это определяет появление тетраэдров отрицательного заряда только на одной стороне сетки. В сдвоенных пакетах [Si4O10]4— отрицательные заряды обеих сеток направлены внутрь пакета и скомпенсированы катионами Мg+. Фактически в слоистых пакетах [Si4O10]4— между двумя сетками состава [Si2O5]2— располагается бруситовый слой Мg(ОН)2.

Специфическое строение слоистых силикатов — наличие пакетов, состоящих из гексагональных сеток — слоев, связанных друг с другом очень слабыми связями, определяет и свойства этих минералов: низкую твердость, весьма совершенную спайность и расщепляемость на тонкие пластинки.

Изучение данного явления проводилось в конце 80–х годов прошлого столетия в институте «МеханОбр» (г. Ленинград) под руководством академика В. И. Ревнивцева и при участии к. т. н. Т. Л. Маринича. Ими было установлено, что данный эффект — следствие разложения серпентина в зоне бурения с дополнительным выделением большого количества тепловой энергии. Вследствие этого наблюдается разогрев материала шарошки бурового долота, диффузия в него разложившихся элементов минерала и образование композиционной металлокерамической структуры, обладающей высокой твердостью и износостойкостью.

В 1992 году коллектив ученых (А. Ю. Хренов, Н. В. Уткин, В. В. Казарезов, А. И. Голубицкий, И. В. Никитин) из научно — производственной инновационной фирмы «ЭНИОН — БАЛТИКА» (Санкт — Петербург), созданной на базе ленинградского филиала «Федерация инженеров СССР «ЭНИОН»», продолжила работы над созданием препаратов на базе серпентина. Разработанный ими препарат был назван НИОД («Направленная ИОнизация Диспергированием»).

В январе 1993 года группа в следующем составе: ушедший из «ЭНИОН — БАЛТИКА» И. В. Никитин, а также А. К Агафонов, П. Б. Арацкий, С. И. Бахматов и Е. А. Гамидов, — выпустила первый ремонтно — восстановительный состав (РВС) на базе Кольских серпентинов. Ими были созданы две самостоятельные фирмы — «Промремонт» (Санкт — Петербург) и «Высокие технологии» (Харьков).

С апреля 1996 по сентябрь 1999 года И. В. Никитин работал с группой московских исследователей В. И. Неждановым и В. И. Ермаковым в научно — техническом центре «Конверс — Ресурс», который был образован Международным фондом конверсии для реализации РВС — технологии на практике.

В 1999 году специалистами новосибирской компании ЗАО «Промышленные технологии» подана заявка, а в 2001 году получен патент на изобретение собственного ремонтного состава, получившего торговое наименование — «Motor Doctor».

В настоящее время на отечественном рынке автохимии наиболее известными препаратами этого класса являются: синтезатор металлов F orsan nanoceramics, выпускаемый российской компанией «Нанопром»; восстановители RVS Technology, изготовляемые в Финляндии фирмой «RVC — ТЕС Оу» по лицензии НПО «Руспром — ремонт»; смазочные композиции марки Супротек компания «Супротек», а также нанокондиционер Fenom Nanotechnology российской компании «Автохимпроект».

Рассмотрим более подробно химический состав «геомодификаторов», механизм действия и основные свойства получаемых защитных покрытий.

Точный компонентный и количественный состав своих разработок фирмы держат в строжайшем секрете, поэтому здесь мы можем привести только результаты независимых исследований препаратов сторонними фирмами и литературно — патентного поиска.

По химическому и фазовому составу многие геомодификаторы представляют собой смесь классического магнезиально-железистого силиката (серпентина — Mg6{Si4O10}(OH)8, являющегося формой целого ряда минеральных руд класса оливинов), конечными фазами которого являются форстерит Mg2SiO4 и фаялит Fe2SiO4, а также в незначительных количествах кремнезём SiO2 и доломит CaMg(CO3)2.

В качестве основы (и в определенной степени растворителя) в геомодификаторах, например в ГТМ, используется осветительный керосин ГОСТ 10227—88 (38,5 % по объёму) в полусинтетическим моторном масле 10W-40 (60 %).

В ряде работ предлагается для повышения эффективности образования геомодификаторами керамических защитных покрытий в качестве дисперсионной среды дополнительно к силикатам металлов (антигорит — естественный силикат магния, ревдинскит — минерал, смесь силикатов магния и никеля и др.), измельченным до размера зёрен от 1 до 10 мкм, добавлять мономеры с непредельными связями (диметиловый эфир малеиновой кислоты, пропиоловая кислота и др.).

В основе метода лежит способность этих составов при определенных условиях диффундировать в глубину приповерхностного слоя металла атомов углерода, вызывая образование упрочняющих его дислокаций (возникновение «булатного» эффекта). Базой для этих препаратов служат синтетические порошки оксидов металлов — катализаторов. Их основой являются следующие серпентинизирующие ультрабазиты: амфибол, биотит, ильнетит, магнантит, коротковолокнистый асбест, лизоргит, пирротин, петрандит, серпентин, тальк, альфа, орто— и клинохризотил, халькопирит и т. д. Кроме того, в состав триботехнических смесей могут входить такие минералы, как каолинит, доломит, графит, шунгит.

В последнее время на рынке геомодификаторов появились препараты с новыми минеральными компонентами — бёмитом и цеолитом.

Минерал бёмит, названный по имени немецкого ученого — минералога XX века И. Бёма, в чистом виде в природе встречается довольно редко. Диаспор и бёмит, Al2O3. Н2О и AlO(OH), — полиморфные разновидности одноводного оксида алюминия, находятся в природе в составе бокситов в кристаллической и скрытокристаллической формах. При температуре около 500 °C диаспор и бёмит теряют кристаллизационную воду, превращаясь в безводный глинозем.

Бёмит — минерал из группы окислов и гидроокислов металлов (по имени немецкого минералога XX века И. Бёма (J. Bhm)), применяемый для изготовления ряда ремонтно — восстановительных препаратов автохимии.

Промышленностью налажено производство очень дешевого нанодисперсного искусственного бёмита. Исследования, проведенные в ГНУ ГОСНИТИ по применению синтезированного нанокристаллического бёмита в качестве добавок к смазочным материалам, показывают возможность повышения ресурса деталей и уменьшения трения в процессе эксплуатации на 30…33 %.

Цеолиты — минералы из группы водных алюмосиликатов щелочных и щелочноземельных элементов. В 1756 году Ф. Кронштедт обнаружил увеличение объема образца, сопровождающееся выделением воды из минерала стильбита (гидратированные силикаты алюминия) при нагревании. Поэтому он и ввел термин «цеолит» (в переводе с греческого «кипящий камень»). Оказалось, что подобным свойством обладают и другие минералы этого семейства: клиноптилолит, морденит, фожазит, шабазит. В отличие от кристаллогидратов (серпентинов и бёмита), также выделяющих значительное количество воды при нагреве, цеолиты поглощают и выделяют не только воду, но и другие молекулы без изменения кристаллической структуры.

Цеолит — (греч. zo — киплю и lithos — камень, т. е. «кипящий камень») — большая группа близких по составу и свойствам минералов и синтетических веществ, служащих для разработки и производства ряда каталитических препаратов автохимии.

Химический состав цеолитов в обобщенном виде может быть представлен формулой: Mx/n(AlO2)x. (SiO2)y. zH2O, где М — катионы с валентностью n (обычно это Na+, K+, Ca2+, Ba2+, Si4+, Mg2+), z — число молекул воды, а отношение у/х может изменяться от 1 до 5 для различных видов цеолитов. Например, основной состав природных цеолитов Сокирницкого месторождения,%: SiO2 — 71,5; Al2O3 — 13,1; Fe2O3 — 0,9; MnO — 0,19; MgO — 1,07; CaO — 2,1; Na2O — 2,41; K2O — 2,96; P2O5 — 0,033; SO3 — следы. В качестве основных микропримесей могут содержаться: никель, ванадий, молибден, медь, олово, свинец, кобальт и цинк.

Цеолиты имеют строго определенный диаметр входных отверстий (от 0,3 до 1 нм в зависимости от вида минерала) и являются высокоактивными адсорбентами (рис. 11).

Рис. 11. Внешний вид минерала и нанопористая структура цеолита

В настоящее время известно более 600 видов цеолитов и только около 50 из них имеют природное (естественное) происхождение. Искусственные или синтетические цеолиты имеют классификацию А; Х и Y . Цеолиты, вследствие особенностей своей структуры, обладают высокой адсорбцией — концентрированием вещества из газовой фазы на поверхности твердого тела (адсорбента) или в порах, образуемых его структурой. При использовании цеолитов в качестве адсорбирующего элемента происходит молекулярно — ситовый отбор при сорбции молекул из газа в жидкости, позволяющей разделять молекулярные смеси в интервале размера молекул 10…20 нм.

Рассмотрим рекомендации по применению некоторых металлокерамических материалов и механизм их восстанавливающего действия.

Для машин с разной степенью износа и пробегом от 50 000 км пробега и выше рекомендуется:

1. Слить старое масло, промыть двигатель.

2. Залить новое масло и прогреть двигатель до температуры охлаждающей жидкости 70…80 °C.

3. Исключить подачу топлива в карбюратор и выработать из него весь бензин.

4. Вывернуть свечи и через каждое свечное отверстие ввести в каждый цилиндр по 5…10 мл состава.

5. Не вворачивая свечей, стартером 5…6 раз прокрутить двигатель в течение 10 с, каждый раз с интервалом между попытками в 30…40 с.

6. Ввернуть свечи, подать топливо в карбюратор и запустить двигатель.

7. Оставшийся состав влить в заливную масляную горловину. Поднять обороты коленчатого вала двигателя до 3000…3500 об/мин и поддерживать их в течение 10…15 мин. По указаниям производителей,это очень важный момент обработки, так как снижение оборотов двигателя или его остановка может существенно повлиять на результаты обработки.

8. Произвести замену масляного фильтра после пробега 1500…2000 км. Моторное масло можно не менять до 50 000 км пробега, чем обеспечиваются наилучшие показатели обработки.