СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
LUBRICANT COMPOSITION

Предлагаемое изобретение относится к смазочным материалам и предназначается для использования в системе смазки дизельных и карбюраторных двигателей.
Известна смазочная композиция (патент РФ №2123030, МПК C10M 125/00 от 07.10.1997), содержащая, мас.%: 0,15% порошкообразного наполнителя, состоящего из смеси ультрадисперсного порошка латуни и ультрадисперсного порошка сплава меди, серы и фосфора, с соотношением компонентов 75:10:15 и 99,85% минерального масла.
Недостатком данной смазочной композиции является невысокие смазывающие, антифрикционные и антизадирные свойства, так как данное сочетание порошкообразного наполнителя придает минеральному маслу в основном противоизносные свойства. Порошкообразный наполнитель масла может осаждаться в фильтрах и центрифугах системы смазки, что снижает эффективность работы смазочной композиции.
Наиболее близкой к предлагаемому по составу и применению является смазочная композиция (патент РФ №2260035, МПК C10M 125/00 от 01.03.2004), содержащая мас.%: 0,2% порошкообразного наполнителя, состоящего из наноразмерного порошка дисульфида молибдена и наноразмерного порошка сплава латуни и фосфора, с соотношением компонентов 55:30:15 и 99,8% минерального масла.
Однако, известная смазочная композиция, обладая противоизносными, антифрикционными и антизадирными свойствами, при внесении в работающее масло не обеспечивает существенного улучшения его смазывающих свойств, а присутствующие продукты окисления и старения работающего моторного масла снижают эффективность действия наноразмерных порошков.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы смазочной композиции в двигателе внутреннего сгорания за счет улучшения противоизносных, антизадирных, смазывающих и функциональных свойств порощкообразного наполнителя в среде работающего моторного масла.
Поставленная задача достигается тем, что к смазочной композиции, содержащей минеральное масло и порошкообразный наполнитель, состоящий из смеси наноразмерных порошков дисульфида молибдена и сплава порошков латуни и фосфора, полученных при испарении и конденсации пара в плазменном испарителе с соотношением компонентов, в мас.%: 55:30:15, разбавленных в минеральном масле, добавляют 15% раствора карбамида в 10% водном растворе аммиака в соотношении 50:50 мас.%, разбавленных в 84,7% минерального масла, при этом дисперсность порошкообразного наполнителя составляет 5-10 нм.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав смазочной композиции отличается от известного введением нового компонента, а именно раствора карбамида в 10% водном растворе аммиака.
Новым в изобретении является то, что раствор карбамида в 10% водном растворе аммиака способствует улучшению формирования поверхностей трения с повышенными смазывающими, противоизносными и антизадирными свойствами в различных условиях трения, уменьшению дисперсного состава порошкообразного наполнителя.
Раствор карбамида в 10% водном растворе аммиака в виде глобул равномерно распределяется по всему объему моторного масла. Раствор является электролитом, способствующим нейтрализации отталкивающего действия моюще-диспергирующих присадок. В результате перемешивания происходит коагуляция диспергированных в работающем масле загрязнений. Скоагулировавшиеся загрязнения располагаются на поверхности глобул раствора карбамида в 10% водном растворе аммиака. Продукты загрязнения, старения, укрупненные в процессе коагуляции, с карбамидом легко удаляются центрифугами и фильтрами системы смазки. 10% водный раствор аммиака за счет высоких температур двигателя мгновенно улетучивается в атмосферу.
Карбамид, растворенный в 10% водном растворе аммиака, в среде работающего моторного масла кроме эффекта очистки масла от продуктов окисления и загрязнения, тормозящих работу смазочной композиции, способствует улучшению смазывающих свойств. Также 10% водный раствор аммиака снижает дисперсный состав порошкообразного наполнителя смазочной композиции, улучшая эффективность ее работы.
Сущность работы композиции заключается в следующем. В работающее моторное масло вводится смазочная композиция, состоящая из 0,3% смеси наноразмерных порошков дисульфида молибдена и сплава порошков латуни и фосфора, с соотношением компонентов, в мас.%: 55:30:15, 15% раствора карбамида в 10% водном растворе аммиака, с соотношением компонентов, в мас.%: 50:50, разбавленных в 84,7% минерального масла. При этом температура масла в картере двигателя не должна быть ниже 70°C. Двигатель запускается и осуществляется его работа на холостом ходу в течение 20-25 минут. Далее двигатель останавливается, проводится очистка центрифуги или замена фильтра. Тем самым удаляются все мелкодисперсные загрязнения и продукты окисления из работающего масла, увеличивая срок его службы. После чего двигатель запускается и работает в штатном режиме, при этом повышается эффективность работы порошкообразного наполнителя за счет уменьшения дисперсного состава частиц и равномерности их распределения по объему работающего масла.
После внесения смазочной композиции в моторное масло и его работы в системе смазки, в центрифугах или фильтрах, накапливаются загрязнения, представляющие собой, в основном продукты окисления, смолы и асфальтены. При этом уменьшается кислотное число масла (табл.1), содержание нерастворимого осадка (смол), что является положительным фактором в повышении эффективности действия смазочной композиции.
Таблица 1
Результаты физико-химического анализа действия смазочной композиции
Показатели
Исходное работающее моторное масло
Масло после внесения известной смазочной композиции
Масло после внесения предлагаемой смазочной композиции
Вязкость кинематическая, мм<sup>2</sup>/с, при 100°C
10,2
10,2
10,2
Щелочное число, мг КОН/г
3,9
4,0
4,1
Кислотное число, мг КОН/г
1,5
1,6
0,6
Содержание нерастворимого осадка, %
0,80
0,82
0,08
Удаление продуктов старения и окисления масла происходит в дисперсном диапазоне от 0,1 до 5 мкм, что повышает противоизносные, антифрикционные свойства масла, а содержание карбамида в композиции улучшает смазывающую способность масла (табл.2).
Таблица 2
Результаты оценки противоизносных свойств работающего моторного масла после внесения в него смазочной композиции
Диаметр пятна износа, мм при температурах:
Исходное работающее моторное масло
Масло после внесения известной смазочной композиции
Масло после внесения предлагаемой смазочной композиции
80°C
0,38
0,36
0,28
150°C
0,36
0,33
0,26
Присутствующий в составе смазочной композиции 10% водный раствор аммиака способствует уменьшению дисперсного состава наноразмерных включений металлов, что позволяет довести их практически до молекулярного уровня.
Как видно из таблиц 1 и 2, лучшие показатели противоизносных и антизадирных свойств показала предлагаемая смазочная композиция, также повысилось щелочное число и уменьшилось кислотное число, что подтверждает удаление продуктов старения и окисления работающего масла, тем самым повышается эффективность работы смазочной композиции в двигателе внутреннего сгорания.